Xe BMW M5 phiên bản 2014 được vận hành bởi động cơ 8 xi -lanh có dung tích 4.4 lít với công nghệ tăng áp turbo kép M (M TwinPower Turbo), có thể đạt đến tốc độc 412kW, mã lực 560. Kết hợp với bộ truyền hộp số ly hợp kép 7 xilanh M, tính năng Active M Differential ở trục sau và công nghệ hệ thống treo với kết cấu đặc biệt giúp xe điều chỉnh một cách chính xác ở những khúc cua với bí quyết của xe đua; bộ phận xoay vòng năng lượng cao này giúp đảm bảo hiệu suất tốt khi lái xe. Để tăng thêm hiệu quả khi hoạt động, M5 còn được trang bị gói Compatition Package với nhiều tính năng bổ trợ, điều đó tạo nên sự khác biệt cho dòng BMW M.
Gói Compatition Package được đưa ra một cách cụ thể để thúc đẩy các tính năng xử lý đặc biệt của M5. Với gói Compatition Package, hiệu suất hoạt động của động cơ V8 với kỹ thuật tăng áp turbo kép được gia tăng từ 11kW đến 423kW, 575 mã lực. Thêm vào đó, một điểm mới trong thiết kế của BMW M là phanh sứ carbon sẽ được đưa vào sử dụng từ tháng 3/2013.
Một điểm đổi mới đặc biệt về kiểu dáng của BMW M5 là lưới tản nhiệt có chức năng lọc không khí, nó đã trở thành một thiết kế mẫu và các cánh quạt của nó được sao chép từ thiết kế hai chấu của hộp kim ánh sáng M. Ngoài đèn pha nê-on tiêu chuẩn, nay còn có thêm đèn LED, phát ra ánh sáng trắng đặc biệt được tạo ra bởi các cặp đèn LED nằm ngang giữa các vòng sáng. Thêm một tính năng mới trên BMW M5 là thiết kế mới của đèn sau xe với một dãy đèn LED mỏng có ánh sáng nổi bật, tạo ra sự tương phản cao và không thể nhầm lẫn.
Các dấu hiệu cảm giác trên xe cũng được truyền tải qua vô lăng da, thiết kế mới của nó giúp nhận biết các dấu hiệu trực quan từ bánh xe có lắp mayơ. Nội thất của dòng xe sedan cũng được gia tăng về số lượng ngăn chứa dưới tay vịn ở trung tâm điều khiển. Bảng hiển thị điều khiển của hệ điều hành iDrive tiêu chuẩn còn được trang bị thêm tính năng sắp đặt tự động ở hai bên. Lần đầu tiên, dòng xe M được lắp đặt hệ thống điều khiển cảm ứng; với bề mặt cảm ứng đặt biệt cho phép bạn nhập kí tự khi xác định điểm đến trên hệ thống định vị.
Việc mở rộng tính năng từ hệ thống kết nối cũng đảm bảo rằng BMW M5 sẽ có vị trí đặc biệt trên thị trường với bộ kết nối thông minh. Với hệ thống hỗ trợ lái xe đầy sáng tạo và dịch vụ di động giúp tối ưu hóa sự an toàn và thoải mái trong khi lái xe với các chương trình thông tin giải trí. Hệ thống hỗ trợ lái xe mới gồm cảnh báo khi chuyển làn xe, cảnh báo va chạm và cả chức năng phanh gấp. Cùng với camera được lắp ở kính chắn gió giúp cung cấp cho người điều kiển và người đi bộ những tín hiệu cảnh báo trực quan và điều khiển âm nếu một vụ va chạm có thể xảy ra. Trong những tình huống nguy hiểm, phanh giữa sẽ được kích hoạt. Hệ thống điều chỉnh độ chói của chùm sáng cũng được lắp đặt cho BMW M5, trong khi hệ thống cảnh báo chuyển làn xe có thể hoạt động từ tốc độ 20km/h.