В последней серийной модификации самолета L-1011-500 фюзеляж укорочен на 4,11 м и увеличено крыло размаха.  Эта модель, также как и «Тристар -200»  оснащена двигателями  RB211-524B4/-B4I. Вначале его взлетная масса составляла 225 т. В 1979 году самолет был сертифицирован с весом 228,6 т, и после этого все предыдущие модели этой серии довели до этого веса. В дальнейшем вес самолета увеличили до 231,3 т, и многие модели модифицировали благодаря усилению отдельных зон фюзеляжа, хвостового оперения, крыла  шасси. В стандартном варианте запас топлива – 119774 л. Дальность его полета с 246 пассажирами и багажом составляла 9630 км.

В отличие от других серийных модификаций, «Тристар» — 500 имеет наибольшую дальность полета благодаря увеличению  запаса топлива, улучшению местной аэродинамики. Эта модель может конкурировать с самолетом DC-10-30. В этом самолете максимально может поместиться 330 человек, но в таком варианте  не эксплуатируется ни один самолет. На самолетах немецкой авиакомпании LTU установлено наибольшее количество кресел — 288. В стандартном варианте в кабине двух классов размещается 250 человек. Американская «Дельта» на дальних маршрутах  использует компоновку на 233 человека. В данной модели количество дверей уменьшено до шести из-за укороченного фюзеляжа. Кухни перенесли на верхнюю палубу, благодаря чему расширили передний грузовой кузов.

Отличительные особенности самолета L-1011-500 Tristar

В отличие от предыдущих моделей эта модель отличается целым рядом технических новшеств. Для повышения топливной экономичности на самолете установлено увеличенное крыло размаха, при этом сохраняется исходная силовая конструкция. В этом случае возникают ветровые и маневренные нагрузки, и для их снижения крыло оснащено активной системой управления (АСУ). Благодаря такой системе внешние элероны симметрично отклоняются вверх для того, чтобы перераспределить подъемную силу для снижения корневого изгибающего момента, что позволяет дополнительно сэкономить топливо и повысить долговечность конструкции. Данная модель впервые оснащена АСУ.

К другим аэродинамическим модификациям следует отнести новые зализы стыка крыла с фюзеляжем. В отличие от исходных зализ, в них улучшена геометрия, уменьшена длина и вес, что помогло уменьшить лобовое сопротивление.   Благодаря использованию так называемого обтекателя Фрисби под воздухосборником хвостового двигателя с острой передней кромкой, обеспечивающей более плавное обтекание и уменьшающей торможение потока в этой области, удалось снизить шум в хвостовой части пассажирской кабины и лобовое сопротивление. Также модифицированы обечайки воздухозаборников подкрыльных мотогондол.

В самолете L-1011-500 важным усовершенствованием можно назвать его оснащение системой оптимизации режимов полета FMS, которая впервые использовалась на самолете L-1011-200. Благодаря системе FMS обеспечивается более точное выдерживание скорости полета, позволяющее минимизировать расход топлива.