虽然5G网络将改变社会已成为行业共识，但在探索具体应用和商业模式时仍有诸多困难，包括网络实施、投资效益、行业融通和范式变革四大主要挑战。在2018年底举行的中国移动5G创新合作峰会上，中国移动集团技术部总经理王晓云称，4G从标准提出到完成经历了4到5年的时间，而5G标准的完成到真正商用只有一年左右的时间，从时间上看，我们任务艰巨，需要大家一起携手克服困难，很好地完成网络实施任务。
对于中国移动而言，挑战更大。按工信部的安排，中国电信获得3400MHz-3500MHz共100MHz带宽的5G试验频率资源；中国移动获得2515MHz-2675MHz、4800MHz-4900MHz频段的5G试验频率资源；中国联通获得3500MHz-3600MHz共100MHz带宽的5G试验频率资源。
据千讯咨询发布的《中国网络市场前景调查分析报告》显示，从网络产业链成熟度而言，无论是2.6GHz还是4.9GHz，跟3.5GHz相比是非主流频段，需要我们在全球去推动，将其从非主流变成主流。除了产业成熟度，中国移动还要解决4G与5G网络建设的矛盾。当前流量激增，2.6GHz频段作为4G容量的主力频段，如何处理好4G与5G资源上的矛盾，解决好二者之间的协同，是摆在我们面前的新课题。
投资效益也是摆在运营商面前的重要挑战。前海方舟资产管理有限公司董事长、前海母基金首席执行合伙人靳海涛指出，5G投资需要大规模投资，未来5G基站量将是4G基站量的2倍，5G网络建设对运营商的投资要求至少是4G的1.5倍。但是如此巨大的投资如何获得回报，又能带来多大效益？通信行业仍然在摸索。新的商务模式还没有真正的形成，怎么样能够让5G更加健康可持续发展，是我们面临的第二个挑战。”王晓云称。
5G的发展实现了从移动互联网扩展到物联网的阶段。在行业融通方面，5G要赋能各行各业。但在这一探索过程中有很多难点，垂直行业和2C市场完全不一样，我们怎样去洞察行业需求？同时，我们的解决方案也需要完全定制化，用户认同也需要一定的周期，尤其是我们需要跟行业本身共同投入、联合创新。这和4G以及过去的3G完全不一样。