Gli stilemi principali si ritrovano nell'espressivo modulo frontale con il doppio rene BMW incastonato verticalmente e nelle linee marcate del cofano motore, nel profilo elegante e raffinato e nella muscolosa sezione posteriore. All'interno, comfort e lusso si mescolano all'insegna del piacere di guida, mentre è sempre più ricca la dotazione tecnologica e di sicurezza. La nuova BMW Serie 5 berlina è poi equipaggiabile con Adaptive Drive, composto dal Dynamic Damping Control e dalla stabilizzazione antirollio Dynamic Drive, così come con lšIntegral Active Steering. Disponibile come optional è il Driving Dynamic Control che consente di tarare l'assetto secondo le preferenze personali.

Al momento di lancio della nuova BMW Serie 5 berlina saranno disponibili un motore a benzina a otto cilindri e tre motori a benzina a sei cilindri, inoltre due motori diesel a sei cilindri. L'offerta verrà completata da un motore turbodiesel a quattro cilindri con basamento in alluminio e iniezione diretta di carburante Common-Rail. Il propulsore erogherà una potenza di 135 W/184 CV e contribuirà a marcare nella BMW 520d dei nuovi primati di efficienza nel segmento di appartenenza. Il consumo medio di carburante nel ciclo di prova Euro 5 è di 5,0 litri per 100 chilometri, il valore di CO2 di 132 g/km (valori provvisori).

Il modello top di gamma BMW 550i viene spinto da un otto cilindri con tecnologia BMW Twin Power Turbo e iniezione diretta di benzina High Precision Injection che eroga una potenza di 300 kW/407 CV. Le altre motorizzazioni disponibili sono un sei cilindri in linea da 225 kW/306 CV con BMW Twin Power Turbo, High Precision Injection e VALVETRONIC nella BMW 535i e due sei cilindri in linea con High Precision Injection con esercizio a miscela magra che mettono a disposizione una potenza di rispettivamente 190 kW/258 CV nella BMW 528i e 150 kW/204 CV nella BMW 523i. I due sei cilindri diesel dell'ultima generazione donano alla BMW 530d una potenza di 180 kW/245 CV e alla BMW 525d di 150 kW/204 CV. Quando è dotata della tecnologia BluePerformance, disponibile come optional, la BMW 530d soddisfa la norma antinquinamento Euro 6. Tutte le varianti della nuova BMW Serie 5 berlina soddisfano di serie la norma Euro 5.