La BMW Concept M5 è il prototipo che anticipa le forme e le caratteristiche tecniche della nuova M5, che abbandona l'architettura del propulsore a 10 cilindri, per adottare un V8 sovralimentato con turbocompressore TwinPower, con l'obiettivo di ridurre il consumo di carburante del 25% anche grazie all'adozione del sistema Auto Start Stop, che spegne il motore durante le soste.
Il nuovo propulsore dovrebbe essere in grado di sviluppare una potenza massima superiore ai 600 cavalli.
La trasmissione sarà composta da un cambio a doppia frizione a 7 rapporti, accoppiato al differenziale autobloccante a controllo attivo Active M Differential, la cui logica di controllo governa gli slittamenti della frizione multi-disco all'interno della scatola d'ingranaggi, per incrementare la stabilità del retrotreno. Il controllo elettronico non si limita a eliminare il pattinamento della ruota interna in curva, ma ottimizza la trazione su fondi ad aderenza differenziata, intervenendo durante i violenti cambi di corsia effettuati ad alta velocità.
Grazie al sistema Drivelogic è possibile scegliere tra le diverse tarature che governano la velocità dei cambi di marcia, la rigidezza e lo smorzamento delle sospensioni, e la risposta dello sterzo.
Le modifiche esterne toccano soprattutto l'aerodinamica, per adattare la portanza della carrozzeria all'aumento delle prestazioni. Le prese d'aria maggiorate garantiscono un maggior ingresso d'aria per il raffreddamento del propulsore e dell'impianto frenante, mentre il labbro inferiore aumenta il carico aerodinamico sulle ruote anteriori a velocità sostenute.
Al posteriore, il paraurti è stato modellato per adattarsi all'allargamento delle carreggiate e dei passaruota, e per ospitare i quattro terminali di scarico. Il diffusore integrato estrae il flusso aerodinamico del sottoscocca, fornendo la deportanza alle ruote motrici in collaborazione con lo spoiler appoggiato sul cofano del portabagagli.
La vettura calza pneumatici 265/35 all'anteriore e 265/35 al posteriore, su aggressivi cerchi da 20 pollici di color nero.