事实上宝马拥有现成的动力系统，来自XM的4.4T PHEV早已证明了自己的实力，放到宝马M5上，则让这台行政房车，拥有超过700马力的功率。原本的4.4T V8的实力已足够强悍，自身已能输出接近老款的585马力，搭配197马力的电动机，拥有727马力的系统综合功率。扭矩的数据则更为夸张，如今拥有1000N·m的综合扭矩，堪比过去搭载V12发动机的AMG。
传动系统依旧是8速自动变速箱，动力将通过四驱系统高效率地输送到路面，不过实际的性能表现有所取舍。尽管使用了比XM更小的电池，但14.7kWh的电池组和变速箱中的电机，让宝马M5的自重达到了2.5吨。重量的增加让0-100km/h加速时间有所影响，3.5s的百公里加速时间，比老款的3.3s稍逊0.2s，而极速则根据选配的不同而有所差异，250km/h的电子限速，在选配性能套件后能进一步解锁到306km/h。
百公里加速成绩虽然不及老款，但并不意味着M5变成环保斗士，其中段加速表现将是历代最强。当然M5也首次具备纯电模式，理论上电池能支撑40km的续航里程，但很显然大家都喜欢后面的V8持续运转。另外，全新M5依旧拥有后轮驱动模式，在关闭车身稳定系统后，全部动力都将输送到后轮。全新的电子后轮差速锁具备扭矩矢量控制。与常规的eLSD不同，并非单纯通过刹车来限制车轮打滑，而是通过动力传递来达到限滑的目的。