宝马为新车提供了三种不同的发动机，即4.4LV8双涡轮增压(搭载xDrive50i)、3.0L直列六缸柴油机(搭载X5xDrive35d)和3.0L直列六缸汽油机(搭载X5xDrive35i)。
值得一提的是，这款3.0L汽油机采用的是双涡管单涡轮增压技术。性能方面，X5xDrive35i的0-96km/h加速时间仅需6.1秒，对于一款搭载六缸发动机的SUV来说，这样的性能可谓非常完美。看看其竞争对手，凯迪拉克SRXTurbo搭载的发动机动力同为300马力，而0-96km/h加速时间需要7.6秒。凯迪拉克SRX的车身重量为2084kg，宝马X5xDrive35i为2175kg，足足多出91kg的宝马X5在加速上却快了1.5秒，不得不说这款宝马发动机非常强悍。
