Во-первых, в Android Studio, начиная с версии 2.0, появился Instant Run mod, прочитайте про него подробнее, он позволяет заливать изменения практически на лету, без пересборки проекта.
Во-вторых, если у вас в билд файле включен multiDex (multiDexEnabled true), то можно увеличить на это дело хип сайз, в блоке android билд файла модуля добавьте:
dexOptions {
incremental true
javaMaxHeapSize "4g"
}
В целом 3-5 минут на полную сборку это не сильно пугающий результат.