Det enhälliga beslutet bekräftar ett tidigare rättsavgörande, att domstolen inte har behörighet att ifrågasätta regeringens beslut om attacken.
Fallet inleddes år 2015 då familjerna till en imam och en polis, som familjerna anser var oskyldiga och dödades felaktigt, stämde den amerikanska regeringen. Sedan riktades stämningar mot den dåvarande presidenten Barack Obama och andra högt uppsatta personer.
Attacken genomfördes i augusti 2012 från en amerikansk drönare i den jemenitiska staden Khashamir, och riktade in sig på tre extremister.
Imamen hade nyligen predikat mot al-Qaida och tagit med sig sin släkting, polisen, som skydd till ett möte med extremisterna. Alla fem dödades i tillslaget.
Familjerna ville ha ett tillkännagivande från domstolen att drönarattacken brutit mot internationell och amerikansk lag. Stämningen sökte inte ekonomisk ersättning.
USA har i flera år utfört insatser mot terrorism i Jemen mot militanta grupper som al-Qaida.