新车在外观上透露出一种低调的“凶悍”感。相比标准版车型，X5M和X6M车型的前保险杠使用高光亮黑式设计，在保险杠背后则是增强型冷却系统的散热片。国内上市的全新X5M和X6M标配激光大灯，这点是海外车型享受不到的待遇。
与标准车型最明显的区别在于，X5M和X6M都使用了M专属空气动力学组件，即前叶子板的通风口、尾部扰流板等全部变更为M车型独有的样式。配合M部门专属声浪调校的双边四出100mm排气尾管，视觉和听觉上都能与普通车型拉开明显差距。
内饰方面都采用了宝马M车型一贯的设计手法，即大面积换用碳纤维、Alcantara材质，并加入更具运动化的双色设计。维持经典布局的同时，在车内随处可见的M徽章下也能提升整车车内的“战斗”氛围。
除此之外，全新第七代iDrive人机智能交互系统、M车型专属平视显示系统（HUD）也一并在新车上搭载。
动力方面，新车搭载与M5、M8车型一致的S63B44TU4发动机，匹配8速自动变速箱与MxDrive四轮驱动系统。同样，两者的雷霆版(尚未引进)调校会与标准版本作出区别。
普通版最大功率600HP，峰值扭矩750Nm；雷霆版最大功率625HP，峰值扭矩750Nm。
由于车辆的轻量化和动力性能提升，标准版车型0-100km/h耗时3.9s，雷霆版只需要3.8s即可完成，最高车速285km/h。在雷霆版上，驾驶模式中增加了TRACK赛道模式，与后桥电控差速锁、可变M悬架一道，最大限度提升车辆的公路性能。
