宝马X5M搭载的是一台4.4T V8双涡轮增压发动机，其最大的功率达到了575马力，最大的扭矩为750N*M。比上一代的车型提升了20马力和70N*M。官方公布这款车的0-100km/h加速时间为4.2秒。

与那台4.4T 的双涡轮增压发动机匹配的是8速手自一体变速箱，比之前的6挡变速箱，这款8挡变速箱在日常情况下换挡更加平顺。