新一代宝马M5配备4.4升双涡轮V8发动机，动力输出大大提升，最大功率达到560马力，峰值扭矩680N·m，官方0-100公里的加速时间为4.4秒。而与这个动力强劲的发动机相匹配的是7速DCT双离合器变速箱和6速手动变速箱。同时，宝马专为新一代M5开发了主动M差速器，可以精确的在转弯时分配内侧和外侧轮的动力。通过DSC传感器、加速踏板、轮速以及角速度这些数据进行计算，能够根据情况进行左右轮间0-100%扭矩分配。