ขุมพลังใน 5-Series รหัส G30 ใหม่ ติดตั้งเครื่องยนต์ดีเซลรหัส B47 ความจุ 2.0 ลิตร และเบนซินรหัส B48 ซึ่งเป็นเครื่องยนต์ตระกูล 4 สูบ ขณะที่เครื่องยนต์ 6 สูบความจุ 3.0 ลิตร มีให้เลือกทั้งดีเซลรหัส B57 และเบนซินรหัส B58 นอกจากนั้น ยังมีเครื่องยนต์ดีเซล 6 สูบตัวแรงในรุ่น M550d และเบนซิน V8 ในรุ่น 550i รวมถึงขุมพลังปลั๊กอินไฮบริด 2.0 ลิตร เช่นเดียวกับรุ่น X5 xDrive 40e และ 740e ให้เลือกด้วยเช่นกัน
BMW ซีรี่ย์ 5 ยังคงใช้แพล็ตฟอร์ม CLAR ใหม่ ร่วมกับ 7-Series ที่ใช้วัสดุอลูมืเนียมเป็นส่วนประกอบ ซึ่งช่วยให้ตัวรถมีน้ำหนักเบาลงจากรุ่นเดิม 100 กิโลกรัม