Az autónevek 5-ös számmal kezdődnek (sorozatot jelent) és két számjeggyel végződik, ami a motor térfogatát jelzi literben, ha közéjük vesszőt tesz. Például a BMW 520 az 5-ös sorozatot jelenti, kétliteres motorral. Adjon hozzá egy betűt is a végéhez «i» ha a motor befecskendezéses, például 525i, vagy a betű «d», ami dízelmotort jelent.
Első generáció (E12; 1972–1981)
Az első generáció 1972-ben jelent meg, és ez az autó váltotta fel az elavult autót «New Class Sedans». Az 1970-es Genfi Autószalonon a BMW bemutatta a 2200ti Gamish koncepcióautót. És bár azt tervezte, hogy lecseréli «New Class» termelésbe helyezni E12 vizuálisan más. A vezető tervező Paul Braque francia autótervező volt (Paul Bracq).
Az első 518, 520 és 520i modelleket 1,8 és 2,0 literes, soros négyhengeres motorokkal szerelték fel, 89 és 129 LE közötti teljesítménnyel. Egy évvel később soros 6 hengeres benzinmotorok jelentek meg, 2,0–3,3 liter térfogattal, 123–197 LE teljesítménnyel. A dízelmotorokat még nem telepítették. A sebességváltók 4 sebességes manuálisak voltak (Getrag 242 vagy ZF S4-18), 5 sebességes mechanikus Getrag (235, 245 vagy 265) és 3 sebességes automata ZF (3HP12, 3HP20 vagy 3HP22).
Az E12-t 1976 szeptemberében alakították át. Ez elsősorban az autó külső elemeit érintette.
Második generáció (E28; 1981–1988)
A második generációt 1981 júniusában mutatták be. A legszembetűnőbb újítás a vezető felé irányított középkonzol, és először dízeleket használtak. Első motor hátsókerék-hajtással. A karosszéria formája csak egy 4 ajtós szedán volt. Ez volt az utolsó ferde előlapú modell (népies nevén «cápa»). Összesen több mint 700 ezer autót gyártottak.
A benzinmotorok sora 16 módosítást tartalmaz 4- és 6-hengeres soros motorokból, 1,8-3,5 literes térfogattal és 89-215 lóerős teljesítménnyel. Egy kivételével minden motor befecskendezéses. Két 2,4 literes dízelmotor van, 84 és 114 LE teljesítménnyel, az egyik légköri, a második turbófeltöltős. Kézi sebességváltók: 4 sebességes Getrag (242, 262); 5 sebességes Getrag (240, 245, 260, 265 és 280) vagy ZF S5-16. Automata sebességváltók: 3 sebességes ZF 3 LE 22; 4 sebességes ZF 4 LE 22.
Harmadik generáció (E34; 1988–1996)
A tervezési fejlesztés 1981 júliusától 1987 végéig zajlott Klaus Luth főtervező irányításával. Különös figyelmet fordítottak az aerodinamikára – az E34 légellenállási együtthatója 0,30. A harmadik generációt 1988 februárjában mutatták be, és több mint 1,3 millió járművet gyártottak. Eleinte csak 4 ajtós szedán karosszéria volt, 1990-ben pedig megjelent egy 5 ajtós kombi «Touring».
A benzinmotorok sora a következőket tartalmazza: két 4 hengeres, 1,8 literes motor 111 és 114 LE teljesítménnyel, nyolc 6 hengeres soros motor 2,0 és 3,5 liter között, 127 és 208 LE közötti teljesítménnyel.., valamint két 8 hengeres V-alakú motor, 3,0 és 4,0 liter térfogattal, 215 és 282 LE teljesítménnyel. Három dízelmotor van 2,4 és 2,5 literes térfogattal, mindegyik 6 hengeres soros motor 114 és 141 LE teljesítménnyel.
A sebességváltók mechanikusak voltak: 5 sebességes Getrag, 5 sebességes ZF és 6 sebességes Getrag 420G. Automata sebességváltók: 4 sebességes ZF 4HP22, 4 sebességes GM 4L30-E, 5 sebességes ZF 5HP18 és 5 sebességes ZF 5HP30.
Negyedik generáció (E39; 1995–2003)
A negyedik generációs fejlesztés 1989 elején kezdődött, a végleges tervvázlatot Jouji Nagashima 1992 júniusában választotta ki. Az első kísérleti sorozatgyártású modellek 1995 februárjában készültek el, a gyártás pedig ugyanazon év szeptemberében kezdődött. A karosszéria két változatban volt elérhető - egy 4 ajtós szedán és egy 5 ajtós kombi («Touring»). Első motor hátsókerék-hajtással.
A benzines négyhengeres motorok eltűntek. Voltak 6 hengeres soros motorok, 2,0-3,0 literes űrtartalommal, 148-228 LE teljesítménnyel. és 8 hengeres V alakú, 3,5-4,0 literes űrtartalommal, 232-282 LE kapacitással. De először megjelent egy dízel 4 hengeres soros motor, 2,0 literes térfogattal és 134 LE. Egyéb dízelmotorok 6 hengeres soros motorok, 2,5-3,0 liter térfogattal és 161-190 LE teljesítménnyel.
A sebességváltók nagyon széles választéka áll rendelkezésre – öt mechanikus 5 vagy 6 sebességes (ZF, S5D, Getrag) és hat automata 4 vagy 5 sebességes (GM, ZF).
Ötödik generáció (E60, E61; 2003–2010)
A fejlesztési program 1997-ben kezdődött és 2003-ban ért véget. A David Arcangeli által írt és Chris Brownle által rendezett végső tervezetet 2000-ben hagyták jóvá. Kétféle karosszéria készült, és mindegyikhez saját kódot rendeltek - E60 a 4 ajtós szedánhoz és E61 az 5 ajtós kombihoz. Az autó karosszériája az autó eleje alumíniumból, az utastér és a hátsó rész pedig acélból készült. Ez 50:50 arányú súlyeloszlást eredményezett. A teljes időszak alatt körülbelül 1,3 millió autót gyártottak.
A benzinmotorok sora 15 módosítást tartalmaz 6-hengeres soros és 8-hengeres V8-asokból, 2,0-5,0 literes térfogattal és 168-362 LE teljesítménnyel. Dízelmotorok A 4- és 6-hengeres soros motorok 10 változata, 2,0-3,5 liter térfogattal és 161-282 LE teljesítménnyel. Két 5 sebességes manuális sebességváltó rendelhető (ZF S6-37, ZF S6-53) és két automata 6 sebességes (ZF 6HP19, ZF 6HP26).
Ennek a generációnak az összes modelljéhez a hátsókerék-hajtás mellett elérhető volt az xDrive elnevezésű összkerékhajtás.
Hatodik generáció (F10, F11, F07; 2010–2017)
Ezt a generációt 2009 novemberében mutatták be a nagyközönségnek, a gyártás 2010 januárjában kezdődött, és 2017 márciusáig tartott. A külsőt Jacek Frolich tervezte, és az autó inkább a hagyományos BMW-stílus, mint az E60. A külső méretek kicsit nagyobbak lettek. A karosszéria sora bővült - a 4 ajtós szedán mellett (F10) és 5 ajtós kombi (F11) Megjelent az 5 ajtós ferdehátú (F07), nevezett «Gran Turismo». Van egy kiterjesztett szedán is (F18) Kína, Mexikó és a Közel-Kelet számára. Hátsókerék- vagy összkerékhajtás (xDrive).
Egy 2,0 literes 4 hengeres soros motor 168 és 181 LE teljesítménnyel tért vissza a benzinmotorok sorába, de turbófeltöltővel. A többi motor soros 6 hengeres, 2,3-3,5 literes, 201-302 LE teljesítményű. Ezenkívül két V8-as motor 5,0 literes kapacitással, 402 és 444 LE teljesítménnyel. Dízelmotorok A 4 és 6 hengeres soros motorok 11 változata, 1,8-3,5 literes térfogattal és 141-308 LE teljesítménnyel, mindegyik turbófeltöltéssel. Kétféle sebességváltó létezik - 6 sebességes kézi és 8 sebességes automata ZF 8HP.
Hetedik generáció (G30, G31; 2017-jelenleg idő)
Hivatalosan 2016 októberében jelentették be, az értékesítés pedig 2017 februárjában kezdődött. A G30 ugyanazon a moduláris platformon alapul, mint 7. epizód (G11). Kiadáskor csak 4 ajtós szedán áll rendelkezésre (G30) és 5 ajtós kombi (G31). A karosszéria többfázisú, nagy teherbírású acélból és alumíniumból készült. Az autó tömege 100 kg-mal csökkent az előző generációhoz képest. Első motor hátsó vagy összkerékhajtással (xDrive).
Az első hűtőrácson nyíló és záródó zsaluk optimalizálják a motor hűtését és csökkentik az aerodinamikai ellenállást. Az 5-ös sorozat a BMW hatodik generációs iDrive járművezérlő rendszerével van felszerelve, amely négy kézi beviteli lehetőséggel rendelkezik, beleértve a gesztusfelismeréssel történő vezérlést.
Eleinte csak három benzinmotor áll rendelkezésre - két 4 hengeres, 2,0 és 3,0 literes, 184 és 252 lóerős kapacitással. és egy 6 hengeres soros 4,0 literes, 335 lóerős teljesítménnyel. A dízelmotoroknak négy változata van - két 4 hengeres, 2,0 és 2,5 literes térfogattal és 190 és 231 lóerős teljesítménnyel. és két 6 hengeres soros motor, 3,0 és 4,0 literes kapacitással, 261 és 315 LE teljesítménnyel. Hibrid járműkonfiguráció is elérhető. Két sebességváltó közül lehet választani - egy 6 sebességes manuális és egy 8 sebességes Steptronic automata.