Гаплогруппа U5a имеет возраст более 20 тыс. лет, не встречается в существенной частоте за пределами Европы, и на этом основании нередко именуется одной из древнейших европейских гаплогрупп. Гаплогруппа делится на две дочерние ветви, U5a1 и U5a2, возраст которых приближается к возрасту родителя, причем наибольшее разнообразие и максимум частоты обеих засвидетельствованы в центре и на востоке Европы. Обе ветви в умеренной частоте встречаются также за пределами Европы, в т.ч. в Азии, причем U5a1 еще в неолите проникла на территорию Южной Сибири, о чем можно судить по наличию ее обособленных вариантов у коренных народов востока России. О давнем проникновении европейцев в Восточную Сибирь свидетельствуют также результаты типирования древней ДНК: на стоянке Локомотив вблизи оз. Байкал, VI тыс. до н.э., обнаружен образец, принадлежащий к U5a. Частоты U5a на Востоке Европы в целом следуют общеевропейским закономерностям в распространении этой гаплогруппы: на севере ее средние частоты возрастают в 1.5-2 раза по сравнению с частотами на юге, однако разнообразие остается умеренным и достигает своего максимума в центре ареала. Максимум частоты U5a найден у сету, марийцев, чувашей а также некоторых народов Северного Кавказа.
Результаты исследований палеоДНК: ГаплогруппаВозрастNАрх. культура, регионИсточникU5a19-10 тыс. лет1Лебяжинка, РоссияBramanti et al. 2009U5a10 тыс. лет1Чекалино, РоссияBramanti et al. 2009U5a8,700 лет1Hohlenstein-Stadel, ГерманияBramanti et al. 2009U5a1aНеолит1Derenburg, Meerenstieg II (LBK culture)Haak et al. 2011U5a6 тыс. лет1«Чедерский человек», АнглияBryan Sykes 2002U5a5,240–5,160 лет1Fuente Hoz (Alava), земледельцы, ИспанияHervella et al. 2012U5a4,250 лет1Drestwo, ПольшаBramanti et al. 2009U5a3,475-3,430 лет1Urtiaga (Gipuzkoa), ИспанияHervella et al. 2012U5a13 тыс. лет до н. э.1Kromsdorf, ГерманияLee et al. (2012)U5a13-4,300 лет2Андроновская культура, РоссияKeyser et al. 2009U5a1a2 тыс. лет1Монголия-U5a113-12 в. до н.э.1Izmaylovka (Kourgan 7,10), КазахстанLalueza-Fox et al. 2004U5a1a1,200 до н.э.1Grave Circle B (Mycenae), ГрецияAbigail et al. 2009U5aНеолит2Fridtorp, ЕвропаMalmström et al. 2009U5a110-11 в.1Регион Карпат, ВенгрияNagy et al. (2011)U5a12-13 в.1Apollo Klarios (Византия)Ottoni et al. (2011)