Вы можете указать, какую строку, столбец и строку / столбец строки должен занимать виджет, который вы хотите добавить (1,2,3,4,5).
Искать эту перегруженную функцию: https://doc.qt.io/archives/qt-4.8/qgridlayout.html#addWidget -2
В этом случае вы должны сделать что-то вроде этого:
QWidget *w1 = new QWidget(this);
ui->layout_output_grid->addWidget(w1, 0, 0, 1, 1);
QWidget *w2 = new QWidget(this);
ui->layout_output_grid->addWidget(w2, 0, 1, 1, 2);
QWidget *w3 = new QWidget(this);
ui->layout_output_grid->addWidget(w3, 1, 0, 1, 1);
QWidget *w4 = new QWidget(this);
ui->layout_output_grid->addWidget(w4, 1, 1, 1, 1);
QWidget *w5 = new QWidget(this);
ui->layout_output_grid->addWidget(w5, 1, 2, 1, 1);