Poprvé v historii BMW byl po kapotu namontován desetiválcový motor, který se pyšní výkonem 370 kW (500 koní) a maximálním točivým momentem 500 Nm. Z nuly na stovku se pak bavorák dostane za necelých pět vteřin.

Výkonnost motoru byla mimo jiné docílena speciálním pohonem vačkového hřídele Bi-VANOS. Elektronika motoru M5 je odvozena z monopostu BMW Williams. Novinka je rovněž vybavena vylepšeným systémem regulace prokluzu DSC, proměnlivým diferenciálem se zvýšeným třením a upravenými brzdami.

Vedle vylepšené technologie pohonné jednotky je v M5 zabudována sedmirychlostní manuální převodovka SMG, rovněž poprvé v historii BMW. Podvozkovou platformu sdílí studie se sériovou novinkou pětkové řady.

Pro potencionální zákazníky je nutno dodat, že sériová podoba, která by se mohla objevit již za rok, by měla doznat pouze kosmetických změn.