BMW Concept M5 ถูกสร้างบนพื้นฐานของ BMW ซีรี่ย์ 5 ซาลูนระดับผู้บริหาร เน้นความสง่างาม แฝงความสปอร์ต โดยนักออกแบบของบีเอ็มดับเบิลยูได้ทำงานร่วมกับวิศวกรของ BMW M เพื่อเสริมสร้างคาร์แรกเตอร์ของรถตระกูล M และสะท้อนความเป็นตัวตนของสายพันธุ์ BMW M5 โดยเฉพาะด้านแอร์โร่ไดนามิกส์และการระบายความร้อน เพื่อให้รับกับสมรรถนะระดับสุดยอดของสปอร์ตซาลูนคันนี้ได้อย่างลงตัว

BMW Concept M5 มาพร้อมกับช่องดักอากาศขนาดใหญ่ในกันชนหน้าและพื้นผิวแบบสามมิติ ที่นอกจากจะมีคุณสมบัติเพิ่มการระบายอากาศให้กับเครื่องยนต์และระบบเบรกแล้ว ยังให้อารมณ์ที่แฝงไว้ซึ่งความดุดัน เพิ่มดีกรีความสปอร์ต แต่ยังคงไว้ซึ่งความสมดุลระหว่างความสง่างามและความสปอร์ตได้อย่างยอดเยี่ยม นักออกแบบเน้นถึงความต่อเนื่องของลายเส้นและพื้นผิวโค้งเว้าของกันชนหน้า ให้สอดรับกับลายเส้นและพื้นผิวของของฝากระโปรงหน้าได้อย่างกลมกลืน

มุมมองด้านข้างของ BMW Concept M5 โดดเด่นด้วยล้ออัลลอยด์ขนาด 20 นิ้วสีดำตัดกับสีตัวถัง Chrome Shadow ให้ความรู้สึกดุดัน อีกทั้งยังเสริมความน่าเกรงขามด้วยช่องลมด้านข้างที่มีสัญลักษณ์ M และไฟเลี้ยวถูกออกแบบเป็นลักษณะเส้นเรียวอยู่กึ่งกลางของช่องดักอากาศ สร้างความโดดเด่นสะดุดตาในทุกมุมมอง ขณะที่ด้านหลังเน้นความเรียบหรูในแบบฉบับซาลูนผู้บริหาร โดยติดตั้งเพียงสปอยเลอร์ขนาดเรียวเล็กบนฝากระโปรงหลัง และสเกิร์ตใต้กันชนหลังที่ซ่อนดิฟฟิวเซอร์ไว้ในตัว ซึ่งอุปกรณ์ดังกล่าวมีหน้าที่ในการช่วยเพิ่มสมรรถนะด้านแอร์โร่ไดนามิกส์ให้กับ BMW Concept M5 ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ท่อไอเสียคู่ทั้งสองข้างของกันชนเป็นเครื่องบ่งบอกถึงความไม่ธรรมดาของ BMW Concept M5 ให้กับผู้ที่ขับรถตามหลัง

BMW M เป็นบริษัทเชี่ยวชาญพิเศษของ บีเอ็มดับเบิลยู กรุ๊ป ในการสร้างและผลิตรถแข่ง ถ่ายทอดสุดยอดแห่งนวัตกรรมเครื่องยนต์ แชสซี และช่วงล่าง ให้กับ BMW Concept M5 อีกทั้งยังได้ผสมผสานและประยุกต์ใช้เทคโนโลยี EfficientDynamics ได้อย่างมีประสิทธิภาพ เพื่อสร้างสรรค์ให้ BMW Concept M5 ไม่เพียงแต่เป็นสุดยอดในด้านสมรรถนะ แต่ยังเหนือชั้นในด้านประสิทธิภาพความประหยัดน้ำมันและความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

BMW Concept M5 ใช้เครื่องยนต์ V8 สมรรถนะสูง พร้อมเทคโนโลยี M TwinPower Turbo ที่สามารถสร้างพละกำลังได้อย่างมหาศาลตลอดทุกช่วงรอบ ซึ่งเป็นเอกลักษณ์ที่สำคัญของรถตระกูล M โดยเมื่อเทียบกับ BMW M5 ในรุ่นก่อนหน้า นอกจากเครื่องยนต์ใหม่ใน BMW Concept M5 จะสามารถผลิตกำลังได้สูงกว่าแล้ว ยังมีประสิทธิภาพทั้งด้านอัตราการประหยัดน้ำมันและอัตราการคายไอเสียคาร์บอนไดอ๊อกไซด์ที่ดีกว่าเดิมถึง 25%

วิศวกรของ BMW M เลือกใช้ระบบเกียร์ M DCT Double-Clutch Transmission 7 จังหวะ พร้อมกับระบบ M Drivelogic ในการส่งกำลังจากเครื่องยนต์สู่ล้อหลัง โดยระบบเกียร์ M Double-Clutch 7 จังหวะนี้มีความโดดเด่นในด้านความรวดเร็วและแม่นยำในการเปลี่ยนเกียร์ เพื่อสมรรถนะสูงสุดในการขับเคลื่อนและประสิทธิภาพความประหยัดน้ำมันอย่างเหนือชั้น นอกจากนั้น BMW Concept M5 ยังมาพร้อมกับฟังก์ชั่น Auto Start-Stop ที่ดับเครื่องยนต์เวลาที่รถจอดหยุดนิ่ง เช่น ขณะติดไฟแดง โดยอัตโนมัติ (แต่ระบบปรับอากาศยังทำงานอยู่) และติดเครื่องกลับขึ้นมาเพียงปล่อยเท้าเบรกเมื่อไฟจราจรเปลี่ยนเป็นไฟเขียว ทั้งนี้เพื่อเป็นการลดการใช้พลังงานและลดการคายไอเสียโดยไม่จำเป็นขณะรถจอดนิ่ง

คาร์แรกเตอร์ที่โดดเด่นของ BMW M5 คือ สมรรถนะระดับรถแข่ง แต่คงไว้ซึ่งความสะดวกสบายในการใช้งานประจำวัน วิศวกรของ BMW M ได้ถ่ายทอดคาร์แรกเตอร์ดังกล่าวจากรุ่นสู่รุ่น ใน BMW Concept M5 ซึ่งจะเป็นรุ่นที่ 5 ก็คงไว้ซึ่งคาร์แรกเตอร์ดังกล่าว แต่ถูกพัฒนาให้ดียิ่งๆ ขึ้นอีก โดยวิศวกรได้ถ่ายทอดเทคโนโลยี ความรู้ และประสบการณ์จากการแข่ง รวมถึงการทดสอบรอบแล้วรอบเล่าในสนามเนอร์เบิร์กริง เพื่อสร้างสรรค์ความพิเศษให้กับสมรรถนะการเกาะถนนของ BMW Concept M5 ที่นอกจากจะเหนือชั้นด้วยแชสซีที่สมดุลแล้ว ยังมีเทคโนโลยีระบบช่วยล่างที่พัฒนาขึ้นมาโดยเฉพาะ, ระบบเพลาขับ และระบบเบรกสมรรถนะสูงน้ำหนักเบา พร้อมทั้งยังมีนวัตกรรม Active M Differential เพื่อสร้างสมรรถนะการถ่ายทอดกำลังสู่ล้อขับเคลื่อนและเสถียรภาพสูงสุดในการเกาะถนนโดยเฉพาะในทางโค้ง

ระบบ Active M Differential ทำงานผ่านการควบคุมการล็อคของคลัทช์แบบ Multi-plate ภายในระบบดิฟเฟอร์เรนเชี่ยลที่แม่นยำและรวดเร็ว เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดการลื่นไถลของล้อในสภาวะถนนลื่นหรือในขณะเข้าโค้งที่ล้อด้านในจะหมุนด้วยความเร็วต่างจากล้อด้านนอกโค้ง โดยจะถ่ายทอดกำลังไปสู่ล้อที่มีแทร็กชั่นหรือประสิทธิภาพการเกาะถนนสูงกว่า ซึ่งนอกจากจะช่วยเพิ่มสมรรถนะในการเข้าโค้งแล้ว ยังช่วยเพิ่มเสถียรภาพการขับขี่ในสภาพถนนลื่นด้วย