F15世代X5 M动力心脏与前代车型相同，来自一具排气量4395c.c.的V8 TwinPower Turbo双涡轮增压引擎，不过经过M-POWER的精心调校，不仅动力全面提升，就连油耗与CO2排放也有所精进。动力部分具备575hp/6000-6500rpm最大马力，76.5kgm的最大扭力在2200rpm便能全数输出，而且一路延伸至5000rpm均能享受饱满动力，对照前代X5 M（555hp/6000rpm、69.3kgm/1500rpm）更有着不小幅度的进化。
性能双雄联袂登场！BMW X5 M/ X6 M
如此激昂的性能数据，光用看的就已经让人肾上腺素激增，或许有人会怀疑若要拖着超过2吨的车重，这样的数值可能会打上折扣，不过新X5 M一点也不会让人失望，在xDrive智能全时四驱聪明的动力配置下，能够适时决定前后轮的输出力道分配，并且换上全新的8速M Steptronic运动化手自排变速箱，在绵密换档齿比的加持下，轻松的以在4.2秒内就完成0-100km/h的起步冲刺，更胜前代4.7秒一筹，极速仍被电子系统委屈的限制在250km/h。
在环保法规规范之下，这类的LSUV总是与节能搭不上关系，不过新X5 M即便动力输出有所成长，但油耗与CO2排放可没跟着〝上扬〞。在引擎机构的重新调整与新节能科技加持下，油耗与CO2的表现更胜以往，油耗从前代的7.2km/L进步至9.0km/L，而CO2排放量精简20%，来到258g/km。
外观方面在专属的M款空力套件加持之下，不仅更显张力十足，硕大的气坝也利冷空气进入，以换取更佳的引擎冷却效率，前后下扰流与侧裙也提供高速行驶的稳定性，而四脚大足则配置20吋抛光黑灰M款轻量化铝圈，搭配前285/40 R20、后325/35 R20的倍耐力P Zero性能胎，另外还提供21吋雾面黑灰M款轻量化铝圈与前285/35 R21、后325/30 R21米其林Pilot Super Sport UHP性能胎作为选配，尾管则以竞技化的四出尾管，外观车色提供长滩金属蓝（(Long Beach Blue metallic）与多宁顿金属灰（Donington Grey metallic）。
内装包含M款的个性化仪表板、M款三辐式多功能方向盘、M款煞车/油门踏板、M款运动化座椅采用Merino真皮包覆，并辅以对比色缝线，内饰与座椅皮革另外提供可选的Alcantara皮革的选项，以及Individul个性化套件可选，中控台则以大量碳纤维饰板增添性能味。
