Словари русского языка фиксируют слово пятизвездочный. Например, в «Большом толковом словаре русского языка» под ред. С. А. Кузнецова:
ПЯТИЗВЁЗДОЧНЫЙ, -ая, -ое.
Соответствующий высшему разряду (о гостинице). П. отель.
Равноправные варианты: пятизвёздный и пятизвёздочный.