По сравнению с предыдущей моделью в F10 внесено множество усовершенствований. В частности, в передней подвеске теперь применяются сдвоенные поперечные рычаги (сходная конструкция используются на BMW 7-й серии), задняя подвеска многорычажная. По состоянию на середину 2012 года данная модель в СНГ предлагается с восемью вариантами двигателей. Бензиновые двигатели включают в себя 4.4-литровый V8твин-турбо мотор N63, 3-литровый турбированный двигатель N55, и два варианта 2-литровых двигателей N20 разной мощности. Дизельные двигатели предлагаются в четырёх разновидностях — два 3-литровых рядных шестицилиндровых мотора N57 разной мощности и двухлитровый рядный четырёхцилиндровый двигатель N47 в двух модификациях. Коробки передач предлагаются в двух вариантах — шестиступенчатая ручная коробка либо восьмиступенчатая автоматическая ZF 8HP[2].
Экстерьер машины был разработан Яцеком Фролихом. Автомобиль выполнен в новом корпоративном стиле BMW — теперь «пятёрка» своим дизайном напоминает BMW 7-й серии в кузове F01/F02 или рестайлинговую BMW 3-й серии. Внешне автомобиль стал более традиционно похож на автомобили BMW по сравнению с E60. Также по сравнению с предыдущим поколением кузов F10 увеличился на 58 мм в длину и на 14 мм в ширину (что неудивительно, учитывая, что автомобиль построен на платформе BMW 7 серии F01), но при этом стал на 18 мм ниже.
На международном автомобильном салоне 2010 года в Женеве, BMW представила концептуальный гибрид на основе BMW 5. Тягу на колеса передаёт восьмиступенчатая коробка автомат с двойным сцеплением. В автомобиле используется трёхлитровый двигатель L6 с турбонаддувом, работающий в паре с электромотором мощностью 40 кВт. В концепте реализованы возможности заранее подстраиваться под будущий режим вождения, используя данные бортовых систем и навигатора. На спуске блок управления может заглушить двигатель и задействовать электромотор для зарядки аккумуляторов, используя систему торможения. Концептуальный гибрид в среднем на 10 % экономичнее BMW 535i.
↑Хотя впервые в США и Германии автомобиль поступил в продажу 30 декабря 2009 года.
↑8-ступенчатая автоматическая трансмиссия с гидротрансформатором (Hydraulic) и планетарными (Planetary) редукторами торговой марки ZF Friedrichshafen AG. Для моделей с продольным размещением двигателя, спроектированных и изготовленных дочерней компанией ZF в Саарбрюккене. Он дебютировал в седане BMW 7 Серии (F01) 760Li, оснащенном двигателем V12, и с тех пор каждая новая модель BMW во всех сериях вплоть до 1 Серии в версиях с задним и полным приводом имела возможность оснащения ею.
