A BMW autók 6 hengeres benzinmotorja az M52 jelzést kapta. A hengerfej és a blokk alumíniumötvözetből készül. Az öntöttvashoz képest ennek a fémnek nagyobb a hővezető képessége és kisebb a fajsúlya. Ez csökkenti a hűtési költségeket és az üzemanyag-fogyasztást. A hengerenként négy szelepes hengerfej dinamikusan változtatható szívó-vezérműtengely helyzetű rendszerrel van felszerelve, röviden VANOS néven (veriable Nockenwellenateuerung). 97/97 óta dupla VANOS rendszer került telepítésre. Ebben az esetben mindkét vezérműtengelyt, a főtengely fordulatszámától és a motor terhelésétől függően, a működtető forgatja a megfelelő lánchajtó lánckerekekhez képest, így biztosítva van az optimális szelepidőzítés. Az aktuátor a motorvezérlő egység parancsai alapján működik. Az 525td-t 2,5 literes, 6 hengeres M51-es turbófeltöltős dízelmotor hajtja. A motor hengerblokkja öntöttvasból, a hengerfej pedig könnyűötvözetből készült.
2,0, 2,5 és 3,0 literes üzemi térfogatú dízelmotorokban (520d, 525d, 530d) a szelepek vezérlése görgőkkel ellátott lengőkarokon és két lánchajtású vezérműtengelyen keresztül történik a tetején. A második láncot egy dízelmotor nagynyomású üzemanyag-szivattyújának (HPFP) vagy ennek megfelelően a nagynyomású szivattyúnak a meghajtására használják. A dízelmotorok nagy teljesítményét a turbina fúvóka berendezésének (VTG) változó geometriájú turbófeltöltése, a töltőlevegő hűtése és a Common Rail rendszert használó közvetlen üzemanyag-befecskendezés biztosítja.
A motor kenését olajszivattyú végzi, amely a 6 hengeres benzinmotoroknál az olajteknő elülső részében található, és a főtengelyről lánc hajtja. A dízelmotoroknál az olajszivattyú a főtengely végén lévő vezérműburkolaton található, és ahhoz fogazott. Az olajteknőből kivett olaj csatornákon és csővezetékeken keresztül jut a főtengely- és vezérműtengely-csapágyakhoz, valamint a hengerek munkafelületeihez.
A hűtőfolyadék-szivattyú a hengerblokk elején található. A megfelelő hőmérsékleten a szivattyú tengelyét a hűtőventilátor hajtja meg egy viszkózus tengelykapcsolón keresztül. A szivattyút egy poli-V szíj hajtja, amely a generátort is hajtja. Fontos szem előtt tartani, hogy a hűtőfolyadék, évszaktól függetlenül, legyen fagyálló és korróziógátló adalékokkal ellátott lágy víz keveréke.
Az üzemanyag-levegő keverék elkészítését és begyújtását a benzinmotorokban elektronikus gyújtó- és befecskendező rendszer biztosítja, amely hosszú időn keresztül stabil kipufogógáz-emissziós értékeket biztosít. A különálló gyújtótekercsekkel ellátott "csendes" gyújtórendszernek nincs mozgó alkatrésze, így a rendszer nem kopik el működés közben. A dízelmotorokban az üzemanyag-adagolást egy elektronikus digitális vezérlőrendszer, röviden DDE vezérli (Digitale Diesel-Elektronik).