O multijogador em GTA V tem o nome de Grand Theft Auto Online. Em finais de 2012, a Rockstar afirmou que "redefinir o multijogador em mundo aberto em algo realmente muito especial" teve um enorme foco na produção de Grand Theft Auto V Grand Theft Auto Online foi concebido para ser uma experiência em separado, que se materializaria no seu próprio jogo num mundo em constante evolução.Grand Theft Auto Online permite até trinta jogadores explorar livremente o ambiente do jogo do modo de um jogador.Os jogadores podem se ajudar uns aos outros em várias atividades, como corridas ou assaltos a bancos. Para muitas dessas actividades, os parâmetros podem ser determinados pelos jogadores, como criar a pista para as corridas ou criar a zona de armas para os jogos deathmatch. |--| O multijogador competitivo coloca equipas de jogadores, conhecidas como "crews" (equipas), umas contra as outras em jogos de deathmatch. "Crews" do multijogador de Max Payne 3 passarão para Grand Theft Auto Online; através do Social Club. A Rockstar Games está focada em interligar os modos multijogadores dos seus jogos.Um jogador pode pertencer até cinco equipas, ou criar a sua própria. O sucesso em jogos no multijogador dará ao jogador pontos de experiência para a sua equipa, progredindo assim nas tabelas de liderança online. |--| Aquando do lançamento, os jogadores depararam-se com dificuldades para ligar-se aos servidores do jogo e ao serviço Social Club e bloqueios durante os tempos de carregamento nas missões iniciais. Em resposta, foi lançada uma actualização para as consolas, resolvendo os problemas; as micro-transações também foram suspensas como meio de precaução. Os problemas persistiram durante a segunda semana após o lançamento, com alguns jogadores a relatarem que os progressos para seus personagens tinham desaparecido. A 10 de Outubro de 2013 foi lançada uma nova actualização pela Rockstar para prevenir as ultimas queixas. A 5 de Novembro de 2013 foi editada uma nova atualização para corrigir vários problemas técnicos, como por exemplo perdas de progressão e de dinheiro usado online.