Neben einem 390 kW/530 PS starken V8-Triebwerk im Top-Modell BMW M550i xDrive Limousine stehen für die neue BMW 5er Reihe drei Otto- und drei Dieselmotoren mit einem Leistungsspektrum zwischen 135 kW/184 PS und 250 kW/340 PS zur Auswahl. Die Effizienz der Ottomotoren wird durch eine mit erhöhtem Druck agierende Benzin-Direkteinspritzung optimiert. Die jetzt bei allen Dieselmotoren eingesetzte zweistufige Turboaufladung steigert die spontane Kraftentfaltung. Alle Motoren werden serienmäßig mit einem 8-Gang Steptronic Getriebe kombiniert. Der intelligente Allradantrieb BMW xDrive steht serienmäßig oder optional für alle Modellvarianten mit Ausnahme der Einstiegs-Ottomotorisierung zur Verfügung.
