El X5 M 2015 tiene 575 CV y es la versión más potente de la gama X5 (más información). También lo es más que la primera generación de esta versión (más información del X5 M 2009), que estuvo en venta entre abril de 2009 y septiembre de 2013.

Acelera de 0 a 100 km/h en 4,2 s, más que sus principales rivales. Estos, además tienen un consumo homologado mayor. Son el Porsche Cayenne Turbo, el Mercedes-Benz ML 63 AMG y el Land Rover Range Rover Sport 5.0 V8 SC (ficha técnica comparativa). La aceleración y el consumo son los mismos que los del X6 M, que tiene el mismo motor, una aerodinámica mejor y pesa 10 kg menos (ficha comparativa).

El X5 M cuesta 136 900 euros, no es un coche caro en relación a lo que hay que pagar por los que son similares. El X6 M cuesta 3000 € más, el Cayenne Turbo tiene un precio mayor (148 879 €) y el ML 63 AMG y el Range Rover Sport son más asequibles (cuestan 127 375 € y 113 700 € respectivamente).

El motor del BMW X5 M es de gasolina. Tiene ocho cilindros colocados en V y 4,4 de cilindrada. Da la potencia máxima entre 6000 y 6500 rpm y el par máximo (750 Nm) entre 2200 y 5500 rpm (20 CV más y 70 Nm más que al que sustituye; ficha comparativa). Es un motor nuevo, derivado del que tiene el M5 y no del X5 M anterior, a pesar de la coincidencia de la cilindrada y otras carecterísticas técnicas (4395 cm³, inyección directa, colector compartido por las dos bancadas, sistema de distribución variable VALVETRONIC, dos turbocompresores de entrada doble —twin scroll—). Tiene un sistema de apagado y encendido del motor en las detenciones (Start&Stop).

La caja de cambios es automática de convertidor de par con ocho velocidades (denominada por BMW como M Steptronic), lo que le distingue (junto al X6 M) del resto de modelos M, que tienen una de doble embrague. Esta caja, similar a la de 8 marchas que hay en muchos modelos de BMW, tiene diversas modificaciones, como que se le ha añadido la función Drivelogic (permite modificar la velocidad del cambio) y que el embrague de bloqueo del convertidor de par permanece cerrado en casi todas las situaciones de marcha (así, la respuesta es más directa). Además tiene una función denominada «Low Speed Assistant» que se activa tras una breve presión sobre el pedal del acelerador y hace que el coche avance a una «velocidad muy lenta», lo que debería ser útil en maniobras que requieran precisión a baja velocidad.

La suspensión tiene una serie modificaciones. Son un mayor ángulo de caída, casquillos más rígidos y unos muelles que dejan la carrocería 10 mm más cerca del suelo que en el resto de versiones de la gama X5. En el eje trasero, los muelles son neumáticos (los delanteros son helicoidales) y mantienen constante la altura independientemente de la carga que se transporte. Los amortiguadores están controlados electronicamente y tienen tres ajustes: COMFORT, SPORT y SPORT+.

La tracción es total permanente («xDrive») mediante un sistema compuesto por un embrague que acopla, en mayor o menor medida, las ruedas delanteras, ya que las traseras son accionadas siempre por el eje de salida de la caja de cambios.  Además hay un diferencial posterior activo, denominado «Dynamic Performance Control», que distribuye de manera independiente la fuerza del motor entre las dos ruedas traseras mediante un sistema de engranajes y dos embragues multidisco. El control de establidad DSC tiene tres modos de funcionamiento: DSC on (activado), DSC off (desactivado) y MDM (M Dynamic Mode). Este último permite un ligero deslizamiento de las ruedas antes de entrar en funcionamiento.

Las llantas de aleación son de 20 pulgadas de diámetro con neumáticos Pirelli P Zero de distintas medidas en cada eje: 285/40 en el delantero y 325/35 en el trasero. Opcionalmente se pueden elegir unas llantas de aleación forjadas de 21 pulgadas con neumáticos Michelin Pilot Super Sport UHP en medidas 285/35 y 325/30 respectivamente. El sistema de frenos está compuesto por discos ventilados y perforados en ambos ejes. Las pinzas delanteras son fijas y tienen seis pistones, mientras que las traseras son flotantes y de un solo pistón.

El X5 M también se distingue del resto de modelos de la gama X5 porque tiene un aspecto exterior distinto. Por ejemplo, son nuevos los paragolpes, la parrilla, el soporte doble de los espejos retrovisores, el alerón posterior o las dos salidas de escape dobles situadas en los extremos del paragolpes. En el habitáculo también hay detalles diferenciadores, como el volante M con levas de cambio, el reposapiés de aluminio para el conductor, el cuadro de intrumentos con información adicional o los asientos deportivos con regulación eléctrica.

De serie, el X5 M tiene elementos de equipamiento como la alarma antirrobo, el sistema automático de apertura del portón, espejos retrovisores con antideslumbramiento, climatizador automático o un sistema de ayuda al aparcamiento. Opcionalmente puede contar con un sistema de información proyectada en el parabrisas (o Head-Up-Display) con funciones específicas o un sistema de cámaras periféricas que proporcionan una vista cenital del vehículo.

Asegurar a todo riesgo (sin franquicia) un X5 M supone hacer un desembolso mínimo de 3409 €, que es el precio que da Mapfre y que hemos obtenido en nuestro comparador de seguros. La otro opción es de Genésis, pero su importe es muchísimo mayor: 8558 €. Estos datos corresponden al caso de un conductor de 50 años, residente en Madrid, que use el coche para recorrer hasta 15 000 km anualmente y tenga un garaje particular. En el comparador es posible ajustar estos y otros parámetros para obtener un presupuesto personalizado.