Mide 4,99 m de largo, 1,55 m de alto y 1,90 m de ancho —igual que el prototipo BMW Concept Serie 5 Gran Turismo del que deriva—. Está basado en el Serie 7, no en el Serie 5. Su batalla (3,07 m) es la misma que la del Serie 7, igual que sucede con la vía delantera.
Las ventanillas de las puertas no tienen marco (imagen). El capó y las puertas están fabricados de aluminio. Según BMW, el empleo de este material en las puertas supone un ahorro de peso de 28 kg con respecto a unas realizadas de acero. En la carrocería, además de las puertas, también el capó, los apoyos de los muelles delanteros de la suspensión en la carrocería y las dos piezas de la tapa del maletero son de aluminio. La mayor parte de los brazos de la suspensión también son de aluminio.
Los discos tienen el anillo de fricción unido con pernos al cubo de aluminio (las pinzas también son de este material). Esta solución sirve para facilitar su refrigeración y para reducir la masa no suspendida.
Todas las versiones llevan de serie llantas de 18 `pulgadas, a excepción de la más potente de gasolina (550i Gran Turismo de 449 CV) que tiene unas de 19 pulgadas. Los neumáticos «Run Flat», que pueden rodar sin presión a una velocidad reducida y durante una distancia limitada. No hay rueda de repuesto.
La resistencia aerodinámica, producto del coeficiente aerodinámico por la superficie frontal de la carrocería, es relativamente grande: 0,77 en el mejor de los casos (530d Gran Turismo). La de un Serie 7 con el mismo motor es inferior (0,70). Esta diferencia se debe, principalmente, a que el Serie 5 Gran Turismo tiene una superficie frontal muy grande (2,57 m²). 
El peso es muy alto, en torno a los 2000 kg en todas las versiones. A pesar de que es grande y pesado, el consumo de combustible es bajo (fichas técnicas). Todos los Serie 5 Gran Turismo están disponibles tanto con tracción trasera como con tracción total, a excepción de la variante Diesel de menor potencia (520d Gran Turismo de 184 CV).
Caja de cambios automática de 8 velocidades
Los cuatro motores van acoplados a una caja de cambios automática de ocho velocidades, la misma que lleva el BMW 760i.
Es de convertidor de par hidráulico y tiene cuatro engranajes planetarios y cinco embragues multidisco (imagen). Según BMW, las dos relaciones más, respecto a la anterior caja de seis, no suponen un incremento importante en el volumen ni en el peso, gracias a la nueva disposición de los componentes.
Aumentar el número de marchas ha permitido aumentar la apertura de la caja, con un desarrollo más largo para la última relación (lo que reduce el consumo) y, por otro lado, que los saltos entre marchas sean menores. De las ocho marchas, la sexta es la que no tiene reducción alguna (es directa). Su configuración permite reducciones de octava a segunda velocidad abriendo sólo uno de sus embragues.
En todos los modelos del Serie 5 Gran Turismo, las dos últimas marchas son largas. Es decir, con ellas engranadas el motor no puede llegar a su régimen de giro máximo. El que comparativamente lleva el desarrollo más largo es el 520d con una octava de 62,7 km/h cada 1000 rpm. En el resto es 62,6 km/h cada 1000 rpm. La velocidad máxima de las variantes más potentes está limitada a 250 km/h.
Por sus características, esta caja, desarrollada conjuntamente por BMW y el especialista ZF, se puede utilizar en coches con tracción trasera y total, ya sean berlinas o todoterreno. También se podrá adaptar a algunos modelos híbridos de BMW.