Под капотом BMW M5 F90 содержится бензиновая V-образная «восьмерка» рабочим объемом 4.4 литра с непосредственным впрыском горючего, 32-клапанным ГРМ, усиленным коленвалом и шатунно-поршневым механизмом, двумя турбонагнетателями Twin Scroll и выпускным коллектором, вписанным в развал блока цилиндров. Она генерирует 600 лошадиных сил при 5600-6700 об/минуту и 750 Н•м вращающего момента при 1800-5600 об/минуту.
«Заряженный» трехобъемник оснащается 8-ступенчатым «автоматом» и технологией полного привода «M xDrive». По умолчанию весь запас тяги поставляется на заднюю ось, а на передние колеса мощность при необходимости подается посредством многодисковой муфты (кроме того, сзади имеется активный межколесный дифференциал, позволяющий направлять на одно из колес до 100% крутящего момента). Трансмиссия автомобиля обладает пятью различными конфигурациями с выбором трех вариантов распределения потенциала (4WD, 4WD Sport и 2WD) и аналогичного количества алгоритмов работы системы стабилизации (MDM, DSC и DSC off). С места до 100 км/ч BMW M5 шестого воплощения «катапультируется» спустя 3.4 секунды, а третью «сотню» разменивает спустя 11.1 секунды. Максимально четырехдверка может набрать 250 км/ч (однако за отдельную плату «электронный ошейник» можно передвинуть до 305 км/ч). Паспортный расход горючего у спортседана не превышает 10.5 литров на 100 км в смешанном режиме. В основе этой «эМки» находится модульная архитектура CLAR с независимыми подвесками «по кругу»: спереди установлена двухрычажная система, а сзади – пятирычажная (в «базе» – с адаптивными амортизаторами, наделенными тремя режимами работы). От стандартного «собрата» она отличается пересмотренной кинематикой ходовой части, более жесткими резиновыми соединениями и утолщенными стабилизаторами поперечной устойчивости. Кузов автомобиля скроен из высокопрочных сортов стали, передние крылья, двери, капот и багажная крышка у него изготовлены из алюминия, а крыша – из углепластика. «Заряженная» четырехдверка может похвастать адаптивным электромеханическим усилителем рулевого управления, интегрированным в реечный механизм с переменным шагом зубьев. Все колеса «немца» снабжены вентилируемыми дисковыми тормозами (выполненными из чугуна с алюминиевыми ступицами): на передней оси применены шестипоршневые суппорта с фиксированной скобой, а в задней части – однопоршневые с плавающей скобой. В виде опции машине доступны углеродокерамические тормозные устройства. На российском рынке BMW M5 с индексом «F90» предлагается по цене от 6 700 000 рублей – столько просят за базовый седан, который оснащается: шестью подушками безопасности, 19-дюймовыми колесами, мультимедийной системой, премиальной «музыкой», кожаной отделкой салона, двухзонным «климатом», подогревом и электрорегулировками передних кресел, полностью светодиодной оптикой, ESP, ABS, EBD и огромным количеством иных «вкусностей». За автомобиль в исполнении «M Special» придется выложить как минимум 7 800 000 рублей, а его приметами являются: четырехзонный климат-контроль, 20-дюймовые «катки» со сдвоенными спицами, функция беспроводной зарядки телефона, интерактивный ключ BMW Display Key, система помощи при парковке, высококлассная аудиосистема Harman Kardon Surround Sound и другие опции. Кроме того, машина предусматривается и в специальной версии «First Edition» (ее тираж ограничен 20-ю экземплярами), которая стоит от 8 990 000 рублей. Эта четырехдверка окрашивается в уникальный оттенок «Морозный темно-красный металлик» и обладает практически всем возможным оборудованием.