Titan V được thiết kế dựa trên Titan IV, theo đó đã có một vài mẫu thiết kế tên lửa được đưa ra. Tên lửa Titan V có kích thước và tải trọng mang lớn hơn Titan IV, với khả năng mang được tải trọng nặng 90.000 pound (41.000 kg).[31] Tên lửa Titan V được thiết kế sử dụng nhiên liệu siêu lạnh Oxy lỏng (Chất oxy hóa)/Hydro lỏng (Nhiên liệu);[32] tuy nhiên tên lửa đẩy Atlas V đã được lựa chọn để đưa vào sản xuất loạt.