新型BMW『5シリーズ』には、信頼性の高い2.5、3.0リットルの直列6気筒エンジンと『745i』で定評のあるV型8気筒エンジンを設定、トランスミッションには全車に電子式油圧制御6ATを搭載した。
直列6気筒エンジンは、最高出力231psの「530i」と192psの「525i」を設定した。これらはBMW独自の“シルクにように滑らかな”、ダブルVANOS（可変バルブ・タイミング・システム）付きガソリンエンジンを搭載している。とくに、525iに搭載する2.5リットルエンジンは、「インターナショナル・エンジン・オブ・ザ・イヤー・アウォード2003」の2.0-2.5リットル部門賞を獲得している。
「545i」に搭載されるパワーユニットは排気量4398ccV型8気筒オールアルミニウム製エンジンで、バルブトロニック、ダブルVANOS、可変インテーク・マニホールドなどの先進技術を投入、結果最高出力は333psと旧モデルの「540i」と比べて47psも上がった。
動力伝達は新開発の電子式油圧制御6ATで、6速ギアは実質的にはオーバードライブ機能を受け持ち、エンジン回転を抑えることで、騒音低減と燃費向上に寄与している。
