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  五格骨牌的正式定義是由美國教授所羅門·格倫布在1953年開始定義,後來列在1965年出版的書籍《Polyominoes: Puzzles, Patterns, Problems, and Packings》中。之後馬丁·加德納在《科學美國人》雜誌1965年10月的數學遊戲專欄中介紹,引起大家的興趣。格倫布建立了五格骨牌的英文pentomino,源自古希臘語 / "pénte"(5),而-omino是採用domino(西洋骨牌),刻意的將domino前面的 d 視為是希臘文字首 di- (二個)的變形。格倫布用12個和五格骨牌外形較類似的英文字母來為五格骨牌命名。  約翰·何頓·康威有另外一個針對五格骨牌命名的系統,其中用O來代替I、Q來代替L、R來代替F、S來代替N。此命名法中,一些五格骨牌和其名稱的關係較不直覺,不過好處是使用了連續的12個英文字母。在討論康威生命遊戲時會用到這個命名系統,例如用R骨牌來代替F骨牌。

  F, L, N, P, Y和Z的骨牌有對掌性 (數學),因此若考慮無法翻面的單面骨牌,要加上這些骨牌的鏡射(F', L', N', Q', Y', Z'),共有18種單面骨牌。若骨牌不允許旋轉(固定骨牌),本段分類的第一類要乘以8,後面三類(T、U、V、W、Z)要乘以4,I要算2次,X只算1次,因此共有5×8 + 5×4 + 2 + 1 = 63 個固定的五格骨牌。  以下是L, F, N, P, Y 骨牌的八種可能放法:

  標準的五格骨牌謎題是用五格骨牌密鋪長方形,骨牌不能重疊,也不能留下沒有骨牌的空格。每個五格骨牌的面積都等於五個單位方形,因此長方形的面積需等於60個單位方形。可能的尺寸有6×10, 5×12, 4×15 及3×20。狂熱智力遊戲玩家可能會徒手玩幾個小時來求解這類問題。另一個問題的挑戰性更大,是計算某一尺寸下有幾種解法,一般會需要配合搜尋演算法來進行。  6×10的問題最早是由Colin Brian及Jenifer Haselgrove.所解出,共有2339個解答,2339個解答中,不考慮若將整個長方形旋轉或是鏡射的解,旦若其中部分五格骨牌旋轉或是鏡射,則視為是不同的解。5×12的問題有1010個解,4×15的問題有368個解,3×20的問題只有二個解(圖中的是其中一個解,將L, N, F, T, W, Y, Z方塊組成的方塊組鏡射後,可得到另一個解)。  另一個比較簡單(對稱性較高)的問題,是中間挖掉2×2方塊的8×8正方形,此問題最早由達納·斯科特在1958年解出,共有65種解。斯科特的求解方式也是回溯法計算機程式的早期應用之一。此問題的變體是正方形中的4個空格在其他的位置,大部分的變體都可以解,除非空格都集中在某兩個角附近,讓兩個角都要用P骨牌填充,或是強迫在角落放入T骨牌或U骨牌,使得出現其他五格骨牌無法填滿的格子。  目前已有高效的演算法可求解五格骨牌的密鋪問題,像高德納也有建立類似的演算法。若在現今的個人電腦上執行,只要幾秒鐘就能解出五格骨牌的擺放方式。  利用所有的"n"格骨牌來密鋪長方形的問題,只有在"n" = 0, 1, 2和5時才有解。

  所有12種五格骨牌都滿足康威準則,因此都可以只用同一種五格骨牌,來填滿整個平面。

  五立方體(pentacube)是由五個立方體組成的多連立方體,共有29個,其中有12個是高度為1的五格骨牌,另外17個是非平面的。  五立方體填充問題(pentacube puzzle)是由五立方體中12個高度為1的平面五立方體,填滿三維的長方體。五立方體的體積是單位立方體的5倍,要填滿的長方體體積就是單位立方體的60倍,可能的尺寸有2×3×10(12 個解)、2×5×6(264個解)及3×4×5(3940個解 solutions),以下就是這幾種情形的各一個解 五立方體其實有29個,因此也可能會想是否可以用所有的五立方體(包括平面及非平面的)來填滿長方體。不過29個五立方體的體積是單位立方體的29×5=145倍,可能的長方體尺寸只有29×5×1,而高度只有1,無法將非平面的五立方體放入,因此不可能用29個五立方體來填滿長方體。

  以十二塊為基礎,可作一個雙人遊戲。每人輪流在一個8×8的格網上放其中一塊,使得每塊不重疊而沒有一塊用多於一次。最後一個放的人勝。這個遊戲是先手勝的。這個遊戲稱為「格倫布遊戲」。  1960年,桌上游戲設計師艾力克斯·蘭多夫以此遊戲增加限放規則的補天棋。

  有時,一些Plattenbau建築的外牆會以以五格骨格為裝飾,主要出現在東歐。圖案主要是以6×10長方形問題的解為主。
五格骨牌(Pentomino),又稱五連塊、五連方、五連方塊或傷腦筋十二塊,是由五個全等正方形連成的多格骨牌,反射或旋轉視作同一種共有十二種,可以英文字母代表。五格骨牌的相關問題及遊戲是娛樂數學中流行的問題。五格骨牌的謎題,最早是英國人亨利·杜德耐於1907年所發明,書名《坎特伯雷趣題和其他奇特問題》(Canterbury Puzzles and Other Curious Problems)。