A modelltől függően a következő tápegységek vannak telepítve:
- 518i modell: 4 hengeres M40 motor 1,8 literes lökettérfogattal.
- 520i/525i modellek (2,0 l és 2,5 l munkatérfogattal): 1990 áprilisáig M20 motor, 1990 májusától (erősebb 4 szelepes M50 motor.
- 530i/535i modellek: M30 motor 3,0 literes és 3,5 literes lökettérfogattal.
- 524td modell: M21 turbódízel motor 2,4 literes lökettérfogattal.
- 525td/525tds modellek M51 turbódízel motorral, 2,5 literes üzemi térfogattal.
A szürke öntöttvas motorblokk hengerfuratokat tartalmaz. Ha jelentős kopás vagy karc van a hengerfalakon, a hengereket speciális műhelyben lehet csiszolni, azaz köszörülni.
Ezt követően csak megnövelt méretű dugattyúkat szabad beépíteni. A motorblokk alján található a főtengely, amely a saját csapágyaira van felszerelve. A dugattyúkhoz csatlakozó hajtórudak főtengely siklócsapágyakra vannak felszerelve. A motor alsó részét olajteknő egészíti ki. amelyben összegyűjtik a motor kenéséhez és hűtéséhez szükséges olajat. A hengerfej a motorblokk tetejére van csavarozva. Ez alumínium, mivel ennek a fémnek az öntöttvashoz képest nagyobb a hővezető képessége és kisebb a fajsúlya.
A hengerfejet az úgynevezett keresztáramlási elv szerint tervezték. A vezérműtengely a hengerfej tetején található. A vezérműtengelyt az M40, M20 és M21 motoroknál a főtengelyről fogazott szíj, az M50 és M51 motoroknál egysoros görgős lánc hajtja. Az M20 és M30 motorok vezérműtengelye szabályozza a V alakú szívó- és kipufogószelepek működését. A 4 szelepes M50 motornak van egy második vezérműtengelye; mindegyik tengely közvetlenül működteti a szívó- vagy kipufogószelepeket a karbantartást nem igénylő hidraulikus szelepeken keresztül. Az M51-es dízelmotor hidraulikus szelepemelőkkel is rendelkezik. Az M21-es dízelmotoron és az M40-es négyhengeres motoron a vezérműtengely a szelepeket a lengőkarokon keresztül vezérli, amelyek a szeleppel ellentétes oldalon, gömbcsuklókon fekszenek (az M40 motoron önkompenzáló) ujjait. Az M20-as, M21-es és M30-as motoroknál a szelephézagok rendszeres ellenőrzése és beállítása szükséges a rutin karbantartás részeként és a javítási munkák után.
1992 szeptembere óta a 6 hengeres benzinmotorokat továbbfejlesztették, és többek között változtatható vezérműtengely-vezérlő rendszerrel, rövidítve VANOS-szal látták el őket. Ebben az esetben a beállító elem segítségével a motor fordulatszámától függően a szívószelep vezérműtengelye a lánchoz képest bizonyos szögben elfordul, aminek eredményeként az optimális gyújtási időzítés megmarad. A beállító elemet a motorvezérlő egység vezérli. További fejlesztések a motor lehető legsimább működésének, nyomatékjellemzőinek, kipufogógáz-összetételének és üzemanyag-fogyasztásának biztosítására vonatkoztak: a sűrítési arány növelése szelektív robbanásszabályozással kombinálva, egyszerű szeleprugók beépítése alacsony rugóerővel, könnyű dugattyúk meghosszabbított hajtókarral.
A motor kenését olajszivattyú biztosítja, amely a 6 hengeres benzinmotorra és a 2,4 literes dízelmotorra a motor forgattyúházának elülső részében van felszerelve, és a hajtás motortípustól függően akár közvetlenül a főtengelyről, akár egy közbenső tengelyen keresztül történik. A 4 hengeres és egy 2,5 literes dízelmotoron az olajszivattyú a vezérműház burkolatában és a főtengely végén található, és ez utóbbihoz hajtóművel kapcsolódik. Az olajteknőből az olaj lyukakon és csatornákon keresztül jut be a főtengely és a vezérműtengely csapágyaiba, valamint a hengerek munkafelületeire.
A vízszivattyú a motorblokk elején található; ennek tengelye megfelelő hőmérsékleten viszkózus tengelykapcsolóval csatlakozik a hűtőventilátorhoz. A vízszivattyút egy ékszíj hajtja, amely generátorhajtásként is szolgál, az M40-es motornál pedig egy fogazott vezérműtengely szíj. Figyelembe kell venni, hogy a hűtőrendszert egész évben fagyálló és korróziógátló koncentrátum keverékével kell feltölteni mészmentes vízzel.
A gyúlékony levegő-üzemanyag keverék elkészítéséhez elektronikus gyújtó és üzemanyag-befecskendező berendezés szolgál, amely garantálja a kipufogógázok stabil összetételét.
A hengerfej elülső részébe a szokásos gyújtáselosztó helyett úgynevezett nagyfeszültségű elosztó van beépítve, amelyet közvetlenül a vezérműtengelyről hajtanak meg. Az M50 motor gyújtásrendszere egyáltalán nem rendelkezik elosztóval, vagyis ezeken a motorokon nincs mozgó alkatrész a gyújtásrendszerben. A dízelmotoroknál az üzemanyag-adagolást is elektronikusan vezérlik a DDE rendszer segítségével (Digitális dízelmotor-vezérlő rendszer).