BMW M5 má atmosféricky plněný, vysokootáčkový deseti válcový motor, který až k 8250 ot./min. Nejvyšší výkon je 373 kW při 7750 ot./min, objem zůstává těsně pod hranící pěti litrů ( 4999 cm3). Desetiválec  Váží 240 kg. Točivý moment 520 Nm, když je na otáčkoměru 6100 ot./min, ale už při 1300 ot./min je k dispozici 380 Nm a síla pak s otáčkami plynule roste, takže od 5500 ot./min výše je k dispozici 80% maxima. Válce jsou do V svírající úhel 90°.Hlava válců je z hliníkové slitiny. Rychlejší časování ventilů se projevilo lepší odezvě motoru a snížení spotřeby. Po odstranění omezovače rychlosti maximální rychlost je nad hranicí 300 km/hod.

Výkon motoru vozu BMW M5 je přenášen sedmistupňovou automatickou převodovkou SMG. Ta nabízí 11 druhů řazení od normálních po ryze sportovní.

V bodech:

  • Zdvihový objem: 4.999 cm3
  • Počet válců/ventilů: 10/4
  • Zdvih/vrtání: 75,2/92,0 mm
  • Max. výkon: 373KW (507k) při 7.750 ot./min
  • Max. točivý moment: 520Nm při 6.100 ot./min
  • Maximální rychlost: 250 km/h
  • Zrychlení 0 – 100 km/h: 4,7 s

Spotřeba paliva:

  • Město: 22,7 l
  • Mimo město: 10,2 l
  • Kombinovaná spotřeba: 14,8 l

Sériová verze nové generace BMW M5 se světu oficiálně představí až na podzimním autosalonu ve Frankfurtu nad Mohanem, poprvé se ale světu ukáže za týden v Šanghaji – jako Concept M5.

Novou generaci bude pohánět vidlicový osmiválec s dvojitým přeplňováním o objemu 4395 cm3. Nejspíš si nakonec zachová výkon 408 kW (555 k) a maximum točivého momentu 680 Nm, jako má dvojice X5 M a X6 M. Stále se ale spekuluje, že novou M5 bude pohánět výkon až 441 kW (600 koní).

Síla osmiválce bude na zadní kola posílána přes sedmistupňovou dvouspojkovou převodovkou Getrag označenou M DKG Drivelogic, principiálně známou již z M3.

Nová M5 má zrychlit z 0-100 km/h za 4,5 s, což je stejná doba jako u konkurenčního sedanu Mercedes-Benz E 63 AMG. Maximální rychlost bude tradičně omezena na 250 km/h, bez omezovače by se měla opět dostat ke 300 km/h. Minulá generace M5 (E60) zrychlila z 0-100 km/h za 4,7 s a jela až 307 km/h.

Karoserie automobilu využije hliník a karbonová vlákna, a tak přestože nová M5 bude větší než ta předchozí, hmotnost 1830 kg se změní jen nepatrně.