Новый X5 M оснащается высокомощным турбированным двигателем V8 рабочим объемом 4395 кубических сантиметров, который развивает максимальную мощность 408 кВт/555 л.с. при частоте вращения 6000 об/мин.

M TwinPower Turbo – первый в мире двигатель с общим выпускным коллектором особой конструкции и технологией двойного наддува Twin Scroll Twin Turbo.

Интеллектуальная система полного привода BMW xDrive, так же как и серийная система контроля привода и ходовой части Dynamic Performance Control, были специально адаптированы под особую мощностную характеристику BMW X5 М. Кроме того, специально для версии М была несколько переработана конструкция ходовой части, включающая систему управления подвеской Adaptive Drive и заново разработанную систему рулевого управления Servotronic. В итоге BMW X5 M демонстрирует характерные для BMW М ездовые качества, сохраняя свою уникальную курсовую устойчивость и точно контролируемую поворачиваемость вплоть до самого высокодинамичного диапазона.

Разгон с места до 100 км/ч у нового BMW X5 M занимает 4,7 секунды.