Với việc thế hệ hiện tại của CX-5 đã được ra mắt đến công chúng toàn thế giới từ cuối năm 2016, Mazda đang tập trung phát triển và hướng đến thử nghiệm các nguyên mẫu của phiên bản mới, sẵn sàng ra mắt người dùng trong thời gian sớm nhất. Cụ thể, trong một số tiết lộ gần đây từ nước ngoài, đã có một số hình ảnh được chụp lại từ một người dân khi tình cờ bắt gặp phiên bản thử nghiệm của CX-5 ở miền nam California, Mỹ.
Ngoại thất của xe nổi bật với phần đầu xe sở hữu lưới tản nhiệt được thiết kế góc cạnh và vuông vức hơn trước, kết hợp với đó là hệ thống đèn pha dạng LED được thiết kế thanh mảnh hơn. Phần mui xe được tạo hình bởi những đường nét gân guốc và mạnh mẽ hơn so với phiên bản hiện tại, nhưng tổng thể không có nhiều thay đổi. Tương tư với đuôi xe là những nét thiết kế khoẻ khoắn đi kèm với dải đèn hậu được kéo dài hơn so với phiên bản tiền nhiệm.
Theo thông tin được tiết lộ từ báo giới Nhật Bản, nhiều khả năng mẫu CUV của Mazda sẽ được các kỹ sư của Mazda định hướng chuyển sang sử dụng hệ dẫn động cầu sau thế hệ mới, nhằm gia tăng sức mạnh và khả năng di chuyển dễ dàng ở các khu vực địa hình khó khăn. Ngoài ra, xe còn có khả năng được cung cấp hệ thống động cơ 6 xi lanh thẳng hàng mới, bao gồm cả động cơ diesel đang được nghiên cứu. Động cơ 2,5 lít vẫn sẽ là tuỳ chọn cơ bản, ngoài ra còn có tuỳ chọn một động cơ có dung tích tương tự được kết hợp với một động cơ hybrid nhỏ hơn.
Nhiều khả năng, kích thước của phiên bản mới này cũng sẽ được gia tăng thêm đôi chút để hướng đến sự bao phủ tất cả các phân khúc xe hơi của Mazda. Bởi vậy, trên các diễn đàn xe hơi hiện tại đang có một vài suy đoán về tên gọi mới của mẫu CUV này sẽ được đổi từ CX-5 thành CX-50.
Theo dự đoán, nhiều khả năng hãng xe Nhật Bản sẽ cho ra mắt phiên bản mới này vào giai đoạn 2022, chưa rõ thời gian cụ thể. Các phiên bản đầu tiên của mẫu xe này nhiều khả năng sẽ được bán ra tại Mỹ vào năm 2023.