El X5 es mayor que el anterior; mide 4.854 mm de largo, 1.933 de ancho y 1.766 de alto. La longitud es muy semejante a la de un Toyota Land Cruiser.

La elegancia y el diseño exterior sumado al equipamiento exclusivo y variable del habitáculo, realzan el carácter exclusivo del BMW X5.

Este nuevo modelo, es el único de su segmento que puede llevar tanto el sistema de dirección activa, desarrollado por BMW, como, también, el sistema de estabilización de la inclinación y de amortiguadores de regulación automática AdaptiveDrive. Adicionalmente, es el único SAV del mundo que lleva de serie neumáticos tipo runflat.

La geometría de las suspensiones no ha cambiado, manteniéndose el eje delantero McPherson con doble triángulo inferior y el paralelogramo deformable con dos brazos dobles superpuestos detrás. La única variación son unos apoyos más blandos del soporte del eje posterior, lo que mejora el confort de rodadura. BMW informa de que el chasis es nuevo.

El aumento de centímetros en el interior hace que el X5 cuente con la posibilidad, opcionalmente, de contar con una tercera fila de dos asientos individuales, que se escamotean bajo el piso del maletero. Eso sí, BMW advierte de que estas dos plazas extras están pensadas para personas que no superen los 1,70 metros.

La gama de motores que habrá inicialmente tiene dos de gasolina y un Diesel. Los tres tienen de serie una caja de cambios automática de seis velocidades. El motor Diesel es el seis cilindros de aluminio con 3,0 l de cilindrada, en la versión más potente que tiene actualmente BMW de este motor (231 CV). Con este motor, el X5 gasta 8,5 l/100 km en el ciclo mixto homologado, puede acelerar de 0 a 100 km/h en 8,3 s y alcanza 216 km/h.

El BMW X5 3.0si tiene el motor de gasolina de seis cilindros y 3,0 l de cilindrada en versión de 272 CV (el que ha estrenado el Serie 3 Coupé). Las versiones menos potentes de este motor ya daban un resultado muy bueno (en el 330i, por ejemplo). El par máximo es 315 Nm; hay muy pocos motores de gasolina atmosféricos que, como éste, den más de 100 Nm por litro de cilindrada.

El X5 con este motor gasta 10,7 l/100 km en el ciclo mixto homologado, un valor muy bajo para un coche de estas proporciones, peso y potencia. Acelera de 0 a 100 km/h en 8,1 s y alcanza 225 km/h. Un Porsche Cayenne, con el motor de seis cilindros y 250 CV, no es tan rápido (9,1 s y 214 km/h), pero gasta mucho más (13,2 l/100 km).

El más potente de los motores es un V8 de gasolina con 4,8 l de cilindrada, que alcanza 355 CV de potencia máxima; este motor daba 360 CV en la versión 4.8is del anterior X5. En otros modelos de BMW, como el 750, el 650 o 550, este motor alcanza 367 CV de potencia máxima y un par máximo mayor que en el nuevo X5 (490 contra 475 Nm). Con este motor y la caja automática de seis velocidades, el X5 alcanza 240 km/h, acelera de 0 a 100 km/h en 6,5 y gasta 12,3 l/100 km; también en este caso llama la atención lo bajo que es el consumo, dadas las prestaciones.