Samochód otrzymał oznaczenie fabryczne E60 dla wersji sedan i E61 dla wariantu kombi. Jego układ zawieszenia opiera się głównie na komponentach wykonanych z aluminium. W tym systemie zawieszenia zastosowano stabilizatory o różnej grubości, amortyzatory z możliwością regulacji oraz aktywny układ kierowniczy, co przyczyniło się do uzyskania doskonałych właściwości jezdnych. Oprócz wersji sedan, BMW wprowadziło również model Touring (kombi) dla tych, którzy cenią przestronność i funkcjonalność.
Paleta silnikowa została gruntownie odświeżona, obejmując silniki benzynowe: 520i, 523i, 525i, 528i, 530i, 540i, 545i, 550i, oraz jednostki wysokoprężne: 520d, 525d, 530d, i 535d.
Najwyższą wersją w serii 5 jest bez wątpienia jest model M5, wyposażony w imponujący silnik V10 o pojemności 5,0 litra. W latach produkcji był jednym z najszybszych seryjnie produkowanych sedanów na świecie. Proces tworzenia M5 zaangażował licznych wykwalifikowanych inżynierów pod nadzorem doświadczonego pracownika działu Motorsport, a zarazem byłego kierowcy testowego, profesora doktora habilitowanego inżyniera Hansa Stermllicha.
W 2006 roku do BMW serii 5 dodano opcjonalnego asystenta kierowcy Nightvision, znany już z serii 7. Kamera na podczerwień rejestruje otoczenie przed samochodem przed jego oświetleniem przez reflektory, prezentując obraz na ekranie umieszczonym w kokpicie. Model serii 5 przeszedł delikatny facelifting w 2007 roku, podkreślając nowoczesny design i aktualizując pewne detale stylistyczne.
