O jogo foi muito divulgado e promovido através de trailers e demonstrações para a imprensa.
Seu primeiro trailer estreou em 2 de novembro de 2011, uma semana depois de seu anúncio.
Ele era narrado pelo personagem Michael De Santa, um dos três protagonistas,
e mostrava o mundo de jogo ao som da canção "Ogdens' Nut Gone Flake" da banda Small Faces.
Um comunicado de imprensa publicado no mesmo dia confirmava que o jogo se passava em uma recriação da região sul da Califórnia,
incluindo a cidade de Los Santos que era uma versão ficcional de Los Angeles.
A revista Game Informer fez uma matéria de capa com Grand Theft Auto Vum ano depois em sua edição de dezembro de 2012.
A Rockstar tinha a intenção de lançar seu segundo trailer em 2 de novembro de 2012, porém esses planos foram interrompidos pelo Furacão Sandy,
que cortou a energia dos escritórios da empresa em Nova Iorque. O trailer eventualmente estreou no dia 14 de novembro,
introduzindo as histórias dos três protagonistas e acompanhado pela canção "Skeletons" de Stevie Wonder
A Rockstar contratou artistas para pintar um mural em Nova Iorque a partir do dia 31 de março de 2013 e assim revelar a capa oficial do jogo,
com a versão digital da arte sendo lançada em 2 de abril.
A ilustração também mostrava uma versão estilizada da modelo britânica Shelby Welinder interpretando uma mulher de biquíni.
Três trailers foram disponibilizados em 26 de abril, cada um focando-se em um dos protagonistas: Michael De Santa, Franklin Clinton e Trevor Philips.
As canções "Radio Ga Ga" da banda Queen,
"Hood Gone Love It" de Jay Rock e "Are You Sure Hank Done It This Way" de Waylon Jennings foram usadas respectivamente nos trailers de Michael, Franklin e Trevor
As primeiras imagens da jogabilidade foram mostradas em um trailer lançado em 9 de julho.
Este demonstrava as mecânicas de tiro e direção e a habilidade do jogador de mudar de personagem.
O modo multijogador online chamado de Grand Theft Auto Online foi revelado com um trailer em 15 de agosto.
O vídeo mostrava as atividades disponíveis no modo, incluindo assaltos à bancos, pequenos roubos, modos de jogo "tradicionais" e compra de propriedades.
O último trailer pré-lançamento estreou em 29 de agosto e tinha a intenção de ser um comercial de televisão.
A canção empregada neste trailer foi "Sleepwalking" da banda The Chain Gang of 1974.
Estratégias de marketing viral também foram usadas na divulgação.
Visitantes do website The Epsilon Program – um culto religioso ficcional existente dentro do universo Grand Theft Auto – receberam a chance de se registrarem para o grupo.
O registro precisava do preenchimento de um formulário,
cujos termos e condições revelavam que o site era na verdade uma chamada para que cinco pessoas aparecessem em Grand Theft Auto V como membros do culto ficcional.
O site oficial do jogo foi reformulado em 13 de agosto a fim de mostrar uma prévia das atividades e locais dentro do mundo, além de uma examinação das histórias dos três protagonistas.
Mais informações foram reveladas no website em 23 de agosto, 6 de setembro e 13 de setembro
A Rockstar colaborou com várias revendedoras com o objetivo de encorajar pré-vendas e criou diversas versões especiais do jogo.
A chamada "Edição Especial" incluía uma caixa metálica única,
um mapa do jogo e códigos para destravar conteúdos extras nos modos de um jogador e multijogador e com a "Edição de Colecionador" incluindo ainda mais itens como um boné.
A publicadora também colaborou com a Sony para lançar um console PlayStation 3 que incluía uma cópia padrão do jogo,
acesso de um mês grátis ao serviço PlayStation Plus e um conjunto de fones de ouvido temáticos de Grand Theft Auto V
Todas as pré-vendas davam acesso a um código para o Dirigível da Atomic, uma aeronave disponível dentro do jogo.
A GameStop realizou um sorteio promocional em que os compradores tinham a chance de ganhar um verdadeiro Bravado Banshee, a contraparte ficcional do jogo do Dodge Viper.
A Rockstar trabalhou com a West Coast Customs para construir o veículo.