中途岛部署的PBY主要是PBY-5型和PBY-5A型。PBY-5型生产于二战爆发后。希特勒入侵波兰后英德开战，皇家空军立即向联合公司定购了106架 Model 28-5 (PBY-5)，英国称为“卡特林娜”I。1939年9月，美国确立了中立巡逻方针，对巡逻机的需求量大增。12月20日，美国海军采购200架PBY-5，这是自一战以来美国海军最大的一笔军机采购，其后又不断地追加定单。
PBY-5 的平尾和升降舵经过方向舵后缘成直线，较之PBY-4 型在外观上最显著的变化是将原先腰部机枪窗口的滑动门改为气泡状观察窗，扩大了腰部机枪手的射击观察范围。并将自卫武器统一为12. 7mm口径机枪，安装在机身上的无线电测向仪环形天线移到了机翼上。PBY-5 的动力装置为一对普惠R-1830-82，起飞功率1200 马力。驱动汉密尔顿标准液压控制螺旋桨，极速322千米／小时，最大航程3162千米，作战半径达1127千米。
