O BMW 6-Series atual percorre até 1.346 km com um depósito cheio, com base no consumo em ciclo combinado. Os números abaixo referem-se à variante com melhor autonomia de cada geração.
| Anos | Motorização | Autonomia |
|---|---|---|
| 1976–1982 | Combustão | 603 |
| 1982–1989 | Combustão | 700 |
| 2004–2007 | Combustão | 778 |
| 2007–2011 | Combustão | 1.014 |
| 2011–2015 | Combustão | 1.296 |
| 2015–2018 | Combustão | 1.346 |
A autonomia é calculada a partir da capacidade do depósito e do consumo em ciclo combinado de cada variante (depósito ÷ consumo × 100), para a variante com melhor autonomia de cada geração — a autonomia real varia com o estilo de condução e as condições. Os números fora de um intervalo plausível para o tamanho do depósito são excluídos.