Startort der Etappe am Donnerstag, den 10. Mai ist die norditalienische Universitätsstadt Modena (185.000 Einwohner). Vom südlichen Rand der Poebene führt die Strecke in südöstlicher Richtung - durch die Emilia-Romagna - über die Stationen Bologna und Forli ans Meer nach Rimini. Vor dort geht es direkt zum Zielort, der Hafenstadt Pesaro (95.000 Einwohner).
Auf der bis zum Kilometer 173 ganz flachen Strecke wird in Forli eine Sprintwertung abgenommen. 34,5 km vor dem Ziel wird am 109 Meter hohen Gabicce Monte eine Bergwertung der 4. Kategorie ausgefahren. Nach einigen kleinen Hügeln folgt dann ein langes Flachstück zum Ziel. Auch wenn der letzte Rennkilometer leicht ansteigt, war auf dieser Etappe mit einem Massensprint zu rechnen.
Rennbericht:
An einigen kleine Anstiegen rund 30 km vor dem Ziel erhöht das Team Liquigas-Cannondale, an der Spitze des Felds fahrend, das Tempo. Dadurch werden die vier Ausreisser des Tages eingeholt und einige Sprinter (u.a Tyler Farrar) abgehängt.
Auf den letzten 20 Rennkilometern halten die Sprinterteams das Peloton zusammen. Der Mannschaft Sky Procyling gelingt es, einen Sprinterzug für Mark Cavendish aufzubauen. Erst rund 250 Meter vor dem Ziel steht der Weltmeister im Wind. Er kann sein Tempo durchhalten und Matthew Harley Goss (Team Orica-Greenedge) um rund eine Radlänge distanzieren. Den dritten Rang belegt Daniele Bennati (Team RadioShack-Nissan).

Ramundas Navardauskas
In der Gesamtwertung gibt nur kleine Veränderungen. Es führt weiterhin Ramundas Navardauskas (Team Garmin-Barracuda). Dahinter folgen seine Teamkollegen Robert Hunter und Ryder Hesjedal.
| Do. | 10.05. 5. Etappe: Modena - Fano (209 km) | ||||
| Massensprint | ||||
| Pos | Fahrer | Team | Land | Zeit/Abstand |
| 1 | Cavendish, Mark | SKY | GBR | 04.53'15'' |
| 2 | Goss, Matthew Harley | OGE | AUS | 00.00'00'' |
| 3 | Bennati, Daniele | RNT | ITA | 00.00'00'' |
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| Träger der Sondertrikots nach der 5. Etappe | ||
| Etappe | Fahrer | Team |
| 5 | Ramundas Navardauskas | GRM |
| 5 | Matthew Harley Goss | OGE |
| 5 | Alfredo Balloni | FAR |
| 5 | Ramundas Navardauskas | GRM |