O BMW 5-serie (2003–2007) foi oferecido com 34 configurações de motor distintas em toda a gama.
| Motor | Potência | Binário | Caixa de velocidades | Rodas motrizes | Velocidade máxima | 0-100 km/h | Consumo | Disponível em |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 5.0L Gasolina | 507 hp | 520 Nm | Automatic | Rear Wheel Drive | 250 km/h | 4.7 s | 14.8 l/100km | 1 versão |
| 4.8L Gasolina | 367 hp | 490 Nm | Automatic | Rear Wheel Drive | 250 km/h | 5.6 s | 10.8 l/100km | 3 versões |
| 4.8L Gasolina | 367 hp | 490 Nm | Manual | Rear Wheel Drive | 250 km/h | 5.5 s | 11.1 l/100km | 1 versão |
| 4.4L Gasolina | 333 hp | 450 Nm | Automatic | Rear Wheel Drive | 250 km/h | 5.9 s | 10.6 l/100km | 3 versões |
| 4.4L Gasolina | 333 hp | 450 Nm | Manual | Rear Wheel Drive | 250 km/h | 5.8 s | 10.9 l/100km | 1 versão |
| 4.0L Gasolina | 306 hp | 390 Nm | Automatic | Rear Wheel Drive | 250 km/h | 6.3 s | 10.4 l/100km | 3 versões |
| 4.0L Gasolina | 306 hp | 390 Nm | Manual | Rear Wheel Drive | 250 km/h | 6.2 s | 11.0 l/100km | 1 versão |
| 3.0L Diesel | 272 hp | 560 Nm | Automatic | Rear Wheel Drive | 250 km/h | 6.5 s | 8.0 l/100km | 3 versões |
| 3.0L Gasolina | 258 hp | 300 Nm | Automatic | All Wheel Drive | 248 km/h | 7.1 s | 10.3 l/100km | 3 versões |
| 3.0L Gasolina | 258 hp | 300 Nm | Manual | All Wheel Drive | 250 km/h | 6.8 s | 9.7 l/100km | 1 versão |
| 3.0L Gasolina | 258 hp | 300 Nm | Automatic | Rear Wheel Drive | 250 km/h | 6.7 s | 9.3 l/100km | 3 versões |
| 3.0L Gasolina | 258 hp | 300 Nm | Manual | Rear Wheel Drive | 250 km/h | 6.5 s | 8.8 l/100km | 1 versão |
| 3.0L Diesel | 231 hp | 500 Nm | Automatic | All Wheel Drive | 238 km/h | 6.8 s | 8.2 l/100km | 3 versões |
| 3.0L Diesel | 231 hp | 500 Nm | Manual | All Wheel Drive | 242 km/h | 6.6 s | 7.6 l/100km | 1 versão |
| 3.0L Diesel | 231 hp | 500 Nm | Automatic | Rear Wheel Drive | 248 km/h | 6.8 s | 7.5 l/100km | 3 versões |
| 3.0L Diesel | 231 hp | 500 Nm | Manual | Rear Wheel Drive | 250 km/h | 6.8 s | 6.7 l/100km | 1 versão |
| 3.0L Gasolina | 231 hp | 300 Nm | Automatic | Rear Wheel Drive | 245 km/h | 7.1 s | 9.9 l/100km | 3 versões |
| 3.0L Gasolina | 231 hp | 300 Nm | Manual | Rear Wheel Drive | 250 km/h | 6.9 s | 9.8 l/100km | 1 versão |
| 3.0L Diesel | 218 hp | 500 Nm | Automatic | Rear Wheel Drive | 243 km/h | 7.3 s | 7.8 l/100km | 3 versões |
| 3.0L Diesel | 218 hp | 500 Nm | Manual | Rear Wheel Drive | 245 km/h | 7.1 s | 6.9 l/100km | 1 versão |
| 2.5L Gasolina | 218 hp | 250 Nm | Automatic | All Wheel Drive | 232 km/h | 8.4 s | 10.3 l/100km | 3 versões |
| 2.5L Gasolina | 218 hp | 250 Nm | Manual | All Wheel Drive | 237 km/h | 8.3 s | 9.6 l/100km | 1 versão |
| 2.5L Gasolina | 218 hp | 250 Nm | Automatic | Rear Wheel Drive | 242 km/h | 7.9 s | 9.4 l/100km | 3 versões |
| 2.5L Gasolina | 218 hp | 250 Nm | Manual | Rear Wheel Drive | 245 km/h | 7.5 s | 8.7 l/100km | 1 versão |
| 2.5L Gasolina | 192 hp | 245 Nm | Automatic | Rear Wheel Drive | 233 km/h | 8.7 s | 9.9 l/100km | 3 versões |
| 2.5L Gasolina | 192 hp | 245 Nm | Manual | Rear Wheel Drive | 238 km/h | 7.9 s | 9.4 l/100km | 1 versão |
| 2.5L Diesel | 177 hp | 400 Nm | Automatic | Rear Wheel Drive | 227 km/h | 8.3 s | 7.8 l/100km | 3 versões |
| 2.5L Diesel | 177 hp | 400 Nm | Manual | Rear Wheel Drive | 230 km/h | 8.1 s | 6.7 l/100km | 1 versão |
| 2.5L Gasolina | 177 hp | 230 Nm | Automatic | Rear Wheel Drive | 232 km/h | 9.3 s | 9.3 l/100km | 3 versões |
| 2.5L Gasolina | 177 hp | 230 Nm | Manual | Rear Wheel Drive | 235 km/h | 8.5 s | 8.5 l/100km | 1 versão |
| 2.2L Gasolina | 170 hp | 210 Nm | Automatic | Rear Wheel Drive | 226 km/h | 9.9 s | 9.8 l/100km | 3 versões |
| 2.2L Gasolina | 170 hp | 210 Nm | Manual | Rear Wheel Drive | 230 km/h | 9.0 s | 9.0 l/100km | 1 versão |
| 2.0L Diesel | 163 hp | 340 Nm | Automatic | Rear Wheel Drive | 223 km/h | 8.7 s | 6.9 l/100km | 3 versões |
| 2.0L Diesel | 163 hp | 340 Nm | Manual | Rear Wheel Drive | 223 km/h | 8.6 s | 5.9 l/100km | 1 versão |
Cada linha é uma configuração mecânica distinta — cilindrada, potência, transmissão, tração e tipo de combustível — deduplicada entre versões que partilham o mesmo motor. Diferenças apenas de equipamento (interior, jantes, opções) não criam uma linha separada.