宝马M5搭载4.4T V8双涡轮增压发动机，匹配8挡手自一体变速箱，发动机最大功率到了441KW、600马力，最大扭矩为750牛米，百公里加速时间仅为3.4秒；宝马M5是前置四驱，宝马M4是前置后驱，宝马M5官方配备的轮胎宽度更宽。
宝马M4则搭载3.0T 直列6缸双涡轮增压发动机，匹配7挡双离合变速箱，发动机最大功率为338KW、460马力，最大扭矩为600牛米，百公里加速时间为3.9秒。
除此之外，宝马M4是2门四座跑车，宝马M5是4门5座三厢车。宝马M4长宽高分别为4678/1870/1400mm，轴距为2812mm；宝马M5长宽高分别为4966/1903/1502mm，轴距为2982mm。宝马M5汽车油箱容积更大（68L），耗油也更多，宝马M5是欧五排放规范，宝马M4是欧六排放规范。
宝马M5还安装配置了自动驻车、电动吸合门、电动后备箱、方向盘电动调节、方向盘记忆、全液晶仪表盘、前排座椅通风\\加热、前后中央扶手箱、后排杯架、车里面氛围灯、后排独立空调，这些配置基本都是宝马M4沒有的，但是宝马M4配备了一块10.25英寸中控彩色大屏。