ФК "Харьков", став правопреемником харьковского "Арсенала", начал свою историю с выступления в высшей лиге 15-го чемпионата Украины (сезон 2005-2006 гг.). И, собственно, с первого матча 15-го чемпионата Украины (в нем 12-го июля 2005-го года "Харьков" сыграл в родных стенах вничью 1:1 с криворожским "Кривбассом") начинается история клуба.
Свой дебютный сезон "Харьков" завершил на 13-м месте. Команда набрала в 30 играх 33 очка (9 побед, 6 ничьих, 15 поражений. Разница забитых и пропущенных мячей 29-36).
Четверо футболистов "Харькова" (Александр Яценко, Александр Максимов, Евгений Чеберячко и Андрей Обремко) в составе молодежной сборной Украины завоевали серебряные медали первенства Европы-2006 среди футболистов не старше 21 года.
Александр Яценко в составе сборной Украины стал четвертьфиналистом чемпионата мира-2006.
Все футболисты, представлявшие "Харьков" в 15-м чемпионате Украины: вратари - Андрей Оникиенко, Дмитрий Стойко, Рустам Худжамов, Сергей Веремко; защитники - Сергей Ветренников, Дмитрий Гололобов, Андрей Березовчук, Сергей Селезнев, Александр Грановский, Владимир Самборский, Александр Яценко, Николай Волошин, Игорь Буряк, Виталий Комарницкий, Андрей Ходыкин; полузащитники - Александр Максимов, Виктор Барышев, Андерсон Рибейро, Игорь Шопин, Евгений Чеберячко, Эльдар Ибрагимов, Владислав Зайчук, Анатолий Опря, Руслан Гунчак, Игорь Цыгырлаш, Андрей Оберемко; нападающие - Юрий Целых, Александр Гладкий, Александр Пихур, Игорь Продан, Андрей Коваль.
Главным тренером "Харькова" в сезоне 2005-2006 гг. был Геннадий Литовченко. По завершении сезона у него завершился контракт и команду возглавил Владимир Кулаев.
Этот специалист пробыл на тренерском мостике "Харькова" неполные полгода. Первую часть 16-го чемпионата Украины команда завершала под руководством и.о. главного тренера Михаила Стельмаха.
28-го ноября 2006-го года команде был представлен новый главный тренер - Владимир Бессонов.
В 16-м чемпионате Украины (сезон 2006-2007 гг.) "Харьков" финишировал на 12-м месте. Команда набрала в 30 играх 33 очка (8 побед, 9 ничьих, 13 поражений. Разница забитых и пропущенных мячей 26-38).
Нападающий "Харькова" Александр Гладкий, забив 13 голов, стал лучшим бомбардиром 16-го чемпионата Украины.
В розыгрыше Кубка Украины "Харьков" показал свой лучший результат, дойдя до стадии 1/8 финала, где уступил будущему обладателю Кубка киевскому "Динамо".
Все футболисты, представлявшие "Харьков" в 16-м чемпионате Украины: вратари -Дмитрий Стойко, Рустам Худжамов; защитники - Андрей Березовчук, Анатолий Кицута, Виталий Комарницкий, Амор Дербель, Владимир Самборский, Александр Яценко, Анатолий Опря, Сергей Ветреников, Сергей Рожок, Андрей Соколенко, Алексей Панковец; полузащитники - Андрей Куценко, Александр Максимов, Андерсон Рибейро, Игорь Шопин, Евгений Чеберячко, Александр Сытник, Эльдар Ибрагимов, Руслан Гунчак, Игорь Цыгырлаш, Гуванчмухамед Овеков, Андрей Смалько, Евгений Лошанков, Алексей Городов, Николай Гринченко, Александр Процюк; нападающие - Александр Гладкий, Юрий Целых.