המושב החמישי של הוועידה התקיים בין התאריכים 18 עד 22 בנובמבר 2024 במטה האו"ם, בראשות מאוריטניה. השתתפו בו 22 חברות מתוך 24 חברות הוועידה (למעט ישראל וסומליה), וכל המדינות המשקיפות מחמש החברות הקבועות במועצת הביטחון (P5), למעט ארצות הברית. הדיון הכללי עסק במגוון נושאים, ובהם הצורך להבטיח השתתפות של כל הצדדים, עקרונות ומחויבויות כלליות, הזכות הבלתי ניתנת לערעור לשימושים לצורכי שלום, ועבודתה של קבוצת העבודה. בדיון הנושאי החליפו חברות הוועידה דעות בנושאים הבאים: (א) הרהורים ומחשבות על המושבים הקודמים והעתידיים של הוועידה ושל קבוצת העבודה; (ב) המשך הדיון בנושאים שנדונו במושב הרביעי, ובפרט אימות גרעיני, שימושים לצורכי שלום ושיתוף פעולה טכני. הוועידה ציינה את היעדרה של ישראל כאתגר מרכזי, והוחלפו הצעות שונות, ובהן השתתפות בפגישות ובכנסים רלוונטיים בנושא מניעת הפצת נשק להשמדה המונית, כגון ועידת הסקר של האמנה לאי-הפצת נשק גרעיני (NPT), יוזמה להקמת קבוצת ידידים של האו״ם לאזור חופשי מנשק להשמדה המונית במזרח התיכון (ME WMDFZ), וכן מעורבות של החברה האזרחית. בסיום הוועידה אומץ דוח המסכם את הדיונים, ההחלטות, ההצעות והתוכניות למושב הבא של הוועידה.