Le Suédois Thomas Luvkvist, qui portait le maillot rose au départ des 125 kilomètres, a pris la troisième place de l'étape devant l'Italien Ivan Basso, le plus actif dans la montée finale.
L'Américain Lance Armstrong, en difficulté durant les 6 derniers kilomètres de l'arrivée, a lâché près de trois minutes.
« J'avais dit dès le début que la première moitié du Giro ne serait pas ma moitié. La montée était très dure. J'ai essayé de limiter les dégâts, j'espérais limiter à deux minutes. Bon, c'est trois minutes », a déclaré Armstrong, septuple vainqueur du Tour de France (1999 à 2005).
Le rythme imposé par les équipiers de Basso à l'approche de la montée finale a provoqué l'échec de l'échappée de sept coureurs (Serpa, Pietropolli, Capecchi, Voeckler, Ochoa, Gavazzi puis Visconti).
Ce groupe a compté 4 minutes et demie d'avance avant d'être repris à Siusi, à 10 kilomètres de la ligne, au pied des rampes les plus sévères.
Au classement général provisoire, Di Luca précède désormais Luvkvist de 5 secondes, l'Australien Michael Rogers de 36 secondes et l'Américain Levi Leipheimer de 43 secondes.
Deux fois vainqueur de la Vuelta, Menchov (31 ans) a enlevé son premier succès d'étape dans le Giro.
Aujourd'hui, le Giro se rend en Autriche dans la 6e étape longue de 248 km entre Bressanone et Mayrhofen im Zillertal avec un col (Hochkrimml) situé à 44 km de l'arrivée.