Inicialmente hay dos motores de gasolina, ambos de seis cilindros (información técnica sobre ellos).

El más pequeño, para el 520i, tiene 2,2 litros de cilindrada, 170 CV de potencia máxima y 210 Nm de par máximo. Los dos Serie 5 de gasolina cumplen con la norma de emisiones Euro 4.

Con este motor, el 520i tiene una buena relación entre prestaciones y consumo. Entre los modelos semejantes (tabla comparativa), no hay ninguno con motor de seis cilindros que gaste menos. No se ve un progreso grande con relación al anterior 520i (con el mismo motor) en consumo y aceleración.

Sí se ve que, a igualdad de potencia, el nuevo 520i es algo mejor en velocidad máxima, porque su resistencia aerodinámica es menor. El anterior 520i tenía 0,61m² de factor de resistencia, el nuevo tiene 0,59. Sólo el Mercedes Clase E tiene mejor relación entre potencia y velocidad.

El 530i tiene el motor de 3,0, 231 CV de potencia máxima y 300 Nm de par máximo. Es un motor excelente y se ve en las prestaciones y el consumo (tabla comparativa). También se ve que no hay un progreso grande con relación al anterior 530i: el consumo es el mismo, la aceleración un poco mejor y la velocidad máxima está limitada en ambos casos a 250 km/h.

El Diesel es el seis cilindros en versión de 3 litros, no el 2,9 que llevaba el anterior 530d. Es la versión que lleva el Serie 7, con 218 CV de potencia máxima y 500 Nm de par máximo (información técnica sobre este motor). No cumple aún la noma de emisiones Euro 4.

La mejor referencia que hay actualmente para el 530d es el Mercedes E320 CDI, que solo se fabrica con cambio automático (tabla comparativa). En la tabla se puede ver que el consumo del BMW es mucho mayor que el del Mercedes (un 13 por ciento más)

Esto se debe, en parte, a que la caja automática le sienta mal al motor del 530d, desde el punto de vista del consumo. En el 530i, el cambio automático hace que el consumo aumente un cuatro por ciento; en el 530d, ese aumento es un trece por ciento. De hecho, gasta lo mismo un Mercedes E 320 CDI con cambio automático que un 530d con cambio manual.

Todos los Serie 5 que están inicialmente a la venta tienen cambio manual de seis velocidades, y los dos de tres litros pueden tener opcionalmente una caja automática, también de seis marchas (información técnica la caja automática y la transmisión).

En las versiones de gasolina, con cambio manual o automático, los desarrollos están hechos para que el coche dé la velocidad máxima en quinta y un poco por encima del régimen de potencia máxima; la sexta queda como una marcha de desahogo.

El Diesel manual, en cambio, tiene la caja relativamente más cerrada que los de gasolina: da la velocidad máxima en sexta y por encima del régimen de potencia máxima. El 530d con cambio automático sí tiene unas relaciones de cambio normales en este tipo de coches; da la velocidad máxima en quinta y tiene una sexta larga (aunque no tanto como para no llegar también a velocidad máxima).