BMW M5 je najvýkonnejšia verzia radu 5. Poháňa ho 5-litrový desaťvalec s maximálnym výkonom 373 kW (507 k). Prenos obrovského krútiaceho momentu (až 520 Nm) na zadné kolesá sprostredkúva zatiaľ výhradne sedemstupňová automatická prevodovka s možnosťou sekvenčného radenia SMG.