当然，为了继续塑造公路王者的形象，动力总成部分的革新成为第二个板块。40i车型全部使用全新代号B58的直列6缸 3.0T发动机，这款发动机相比上一代N55B30引擎，最大功率提升25Kw，最大扭矩提升50Nm。此外，为了满足强大越野能力，选装了M越野套件车型会带有源自M品牌的后桥差速锁，最高能够提供1500Nm的锁止力矩。并且首次为宝马X系列车型引入多地形驾驶模式功能，对应岩石，沙石、碎石和冰雪四种模式。
底盘结构成为了全新宝马X5的机械部分第三大变革。全新宝马X5使用前双叉臂和全新后五连杆后桥设计。针对后桥部分，全新宝马X5提供两种选装组合，其中选装非空气弹簧后悬挂的车型带有整体式主动转向系统，该系统可以使后轮实现最大2.5°的转向角度，提高车辆操控灵活性，特别是在崎岖狭窄路段行驶和掉头时。不过本次我们越野体验的车型因选装了空气悬架和M后桥差速锁因此没有配备这项功能。
