Az X5-tel kezdődően a BMW crossover sorozata kibővült, és 2003-ban elkezdtek egy kompakt crossovert gyártani X3, majd 2008-ban megkezdte egy luxus, közepes méretű crossover gyártását X6, amely megosztja platformját az X5-tel.
Első generáció (E53; 1999–2006)
Az X5 története 1994-ben kezdődik, amikor a Rover felvásárlása után felmerültek a BMW crossoverek kiadására vonatkozó ötletek. 1996 őszére jóváhagyták a tervet és meghatározták az X5 (E53) tervezési alapját, a prototípusokat pedig 1997 második felében tesztelték. A gyártás 1999. szeptember 1-jén kezdődött első generációs X5 E53 karosszériával a BMW amerikai gyáraiban a dél-karolinai Greerben és a mexikói Tolucában.
A BMW X5-öt elsősorban sportautónak fejlesztették ki, és terepjáró képességei alatta marad a Range Rovernek, annak "ihletője". Ezzel kapcsolatban a BMW bevezette az X5 SAV-ként való besorolását (Sports Activity Vehicle), sUV helyett.
2003-ban az autót átalakították. A változtatások a fényszórókat, a hűtőrácsokat, a hátsó lámpákat érintették, új karosszériaszínek jelentek meg, a motorokat korszerűsítették, és új xDrive összkerékhajtási rendszert kezdtek alkalmazni. Az autó immár a motorteljesítmény tetszőleges százalékát az első vagy a hátsó tengelyre irányíthatja, az eredeti 62%-38% helyett.
Öt benzinmotor volt – 3,0 literes (l6, 231 LE), 4,4 liter (V8, 286 LE), 4,4 liter (V8, 320 LE), 4,6 liter (V8, 340 LE) és 4,8 liter (V8, 360 LE). Csak két dízelmotor létezik – mindkettő 3,0 literes, 184 és 218 LE-vel. A sebességváltók 5 és 6 sebességes automata és kézi váltók voltak. 2006-ban befejeződött az E53 gyártása, és az új E70 karosszéria váltotta fel.
Második generáció (E70; 2006–2013)
A BMW X5 második generációját a Párizsi Autószalonon mutatták be 2006 augusztusában. Hivatalos értékesítése 2006 novemberében kezdődött. A gyártás is az USA-ban folyt. Az átformált első generáción megjelenő xDrive összkerékhajtási rendszert további fejlesztésekkel az E70-en is alkalmazzák. Az autó karosszériája 165 mm-rel hosszabb, 60 mm-rel szélesebb lett, a tengelytáv pedig 110 mm-rel nőtt.
Az autó számos új technológiai fejlesztést tartalmaz ebben az osztályban, beleértve az iDrive rendszert, az elektronikus "joystick" sebességváltást, a LED-es hátsó lámpákat, a szélvédőn lévő visszajelzőket, az aktív kormányzást, az aktív felfüggesztést, az aktív bukókereteket és egyéb megoldásokat a kényelmesebb és biztonságosabb utazás érdekében. Az autó belseje nagyobb lett, és teljesen fel lett frissítve. Megjelent egy központi kijelző nagy képernyővel. Az ülőhelyek száma hétre nőtt a csomagtartóba lehajtható ülések beépítésével.
Az X5-öt négyféle – 3,0 literes – benzinmotorral szerelték fel (l6, 261 LE), 3,5 liter (l6, 302 LE), 4,8 liter (V8, 350 LE) és 5,0 liter (V8, 402 LE). Eleinte három dízelmotor volt - 3,0 liter (l6, 232 LE), 3,5 liter (l6, 282 LE), 3,5 liter (l6, 265 LE). 2011-ben két 6 hengeres soros dízelmotor jelent meg, 3,0 és 4,0 literes térfogattal, 242 és 302 LE teljesítménnyel. A sebességváltó kezdetben csak egy 6 sebességes automata Steptronic volt, 2011 óta pedig egy 8 sebességes automata ZF 8HP jelent meg.
Harmadik generáció (F15; 2013 – napjainkig idő)
A harmadik generációt a Frankfurti Nemzetközi Autószalonon mutatták be 2013 szeptemberében. A gyártás 2013 augusztusában kezdődött, a hivatalos értékesítés pedig 2013 novemberében kezdődött. A BMW tervezője, Mark Johnson által tervezett külső kialakítást 2010 novemberében hagyták jóvá. Az autó karosszériája kissé nagyobb lett, a tengelytáv változatlan maradt. Az ultra-nagy szilárdságú acél, hőre lágyuló műanyagok, alumínium és magnézium használata 90 kg-os súlycsökkentést tett lehetővé. A belső tér immár 10,25 hüvelykes kijelzőt kapott.
A benzinmotorok három változata van beépítve - egy 3,5 literes soros l6 302 lóerővel, egy 5,0 literes V8 444 lóerővel, valamint egy 2,0 literes soros l4 egy hibrid erőműben, amelynek összteljesítménye 298 LE. A dízelmotornak három változata is létezik: 2,0 literes l4 215 lóerővel, 3,0 literes l6 254 lóerővel. és 3,0 literes l6 309 LE-vel. Csak egy sebességváltó van felszerelve – egy 8 sebességes automata ZF 8HP.











