1 поколение (E53), 1999–2006
BMW X5, дебютировавший в 1999 году, стал первым серийным кроссовером марки
При создании автомобиля использовался опыт принадлежавшей баварцам британской компании Rover, выпускавшей внедорожники Land Rover. Кроссовер имел систему постоянного полного привода и пневмоподвеску всех колёс. Базовые BMW X5 оснащались рядными шестицилиндровыми бензиновыми и дизельными моторами, у более мощного варианта под капотом стоял бензиновый двигатель V8 4.4, развивающий 286 л. с. В 2002 году на рынок вышла «заряженная» версия BMW X5 4.6is с восьмицилиндровым мотором мощностью 347 сил. Коробки передач — механическая или автоматическая. В результате рестайлинга 2003 года кроссовер получил обновлённый дизайн Машина получила новые передние фары и задние фонари, решётку радиатора и слегка изменённый капот и новые двигатели 4,4 л мощностью 360 л. с. Первое поколение модели BMW X5 выпускали до 2006 года, всего было сделано 617 029 таких машин.
2 поколение (E70), 2006–2013
Кроссовер BMW X5 E70 стал крупнее предшественника, обзавелся опционным третьим рядом сидений и лишился версий с механической коробкой передач. Машина получила современные электронные системы: активное рулевое управление, электронноуправляемые амортизаторы, регулируемые стабилизаторы, но пневмоподвеска теперь была только на задней оси. Mашины для российского рынка собирали на заводе «Автотор» в Калининграде. Первое время на BMW X5 ставили бензиновые моторы 3.0 (272 л. с.) и V8 4.8 (355 л. с.), а также трёхлитровые турбодизели различной мощности. Все версии комплектовались шестиступенчатой автоматической коробкой передач и имели полноприводную трансмиссию с муфтой подключения передней оси. В 2007 году на конвейер встал «заряженный» кроссовер BMW X5M с немного изменённым дизайном, спортивной подвеской и бензиновым турбодвигателем V8 4.4 мощностью 555 л. с. В 2010 году модель была подвергнута рестайлингу. Изменения коснулись передней и задней светотехники, переднего бампера и крыльев. Атмосферные моторы — 3 л. (3.0i) и 4,8 л (4.8i) заменили на турбированные аналоги — 3 л. (3.5i) и 4,4 л. (5.0i). Изменению не подвергся лишь мотор от "заряженной" версии M 4,4 л (M). 6-ступенчатая коробка передач была заменена на 8-ступенчатую Производство модели второго поколения продолжалось до 2013 года, общий тираж составил 728 640 экземпляров.
3 поколение (F15), 2013–2018
Eщё до решения запуска нового поколения X5 французское издание L’Automobile Magazine показало возможные изображения модели, притом довольно похожие на будущий автомобиль Третье поколение кроссовера BMW X5 встало на конвейер завода в штате Южная Каролина, США в 2013 году. Через год сборка машин для российского рынка началась в Калининграде. Автмобиль был создан на модернизированной платформе предшественника, он сохранил прежние размеры, пневмоподвеску сзади и опционный третий ряд сидений. BMW X5 оснащался только моторами с турбнаддувом: бензиновыми и дизельными рядными трёхлитровыми «шестёрками», а также бензиновым двигателем V8 4.4 мощностью 450 л. с. Также кроссовер получил четырёхцилиндровый дизель объёмом два литра, развивающий 218 или 231 л. с. Производство машин третьего поколения завершилось в 2018 году, всего выпустили 759894 экземпляра модели