第十六～二十窟是云冈早开凿的一组洞窟，因系高僧昙曜主持营建，故称“昙曜五窟”。窟制相同，平面呈马蹄形，穹窿顶，窟内造像以三世佛为主，主像雕饰奇伟，冠于一世，五个石窟的中央都雕刻了巨大的如来佛像，象征了北魏五朝的五代皇帝。佛像身穿褒衣博带式袈裟，胸前结带下垂，属北魏太和年间推行汉化时的服制。西壁立佛面庞浑圆，造型古朴壮美。明窗东壁太和十三年造像龛，是云冈石窟分期断代的重要标尺。