Pierwsze dwie generacje były wyposażone tylko w silniki benzynowe, a od 1995 roku zaczęto je wyposażać w silniki wysokoprężne. W różnica z 3 Series I 5 Series ten model nie był produkowany z indeksem «M» (motorsport). Głównymi konkurentami są Mercedes-Benz S-Class, Audi A8, Lexusa LS i Jaguara XJ. W latach 1997-2016 wyprodukowano około 1 miliona samochodów.
Pierwsza generacja (E23; 1977–1986)
W 1977 roku rozpoczęła się produkcja pierwszej generacji serii 7. Jest to sedan z silnikiem z przodu i napędem na tylne koła. Samochód miał różnorodne elementy elektroniczne, takie jak komputer pokładowy, wskaźnik serwisowy, lampki ostrzegawcze, dyktafon i zaawansowaną klimatyzację. Jest to pierwszy samochód BMW, w którym zastosowano układ przeciwblokujący (ABS) i poduszkę powietrzną kierowcy.
Wszystkie modele były wyposażone w sześciocylindrowe silniki benzynowe, przy czym większość silników była z wtryskiem paliwa, ale modele 728 i 730 (1978-1979) używane gaźniki Solex. Modele z wtryskiem paliwa do 1979 roku korzystały z systemu Bosch L-Jectronic, a następnie zaczęto stosować system wtrysku paliwa Bosch Motronic. Pojemność silnika wynosiła od 2,5 do 4,5 litra, a moc od 148 do 286 KM. Dostępne były skrzynie biegów mechaniczne z pięcioma i czterema biegami oraz automatyczne trzy- lub czterobiegowe.
Drugie pokolenie (E32; 1986–1994)
We wrześniu 1986 roku pojawiła się druga generacja serii 7. Wygląd samochodu przypisuje się ówczesnym głównym stylistom Erkolowi Spada i Hansowi Kerschbaumowi. Prace projektowe rozpoczęto pod koniec 1979 roku, a do 1983 roku zaprezentowano model w skali 1:1. Silnik znajduje się z przodu z napędem na tylne koła. W sumie zbudowano około 300 tysięcy samochodów.
Seria 7 jest pełna nowoczesnych opcji w ówczesnym przemyśle motoryzacyjnym. Są to wbudowane telefony, lodówki, elektryczne fotele, reflektory ksenonowe, aktywne zawieszenie, podwójne szyby, magistrala CAN, klimatyzacja i wiele innych.
Początkowo dostępne były tylko 6-cylindrowe rzędowe silniki benzynowe (3,0 i 3,5 litra, 185 i 208 KM) i 12-cylindrowy w kształcie litery V (5,0 litrów, 295 KM). W 1992 roku pojawiły się 8-cylindrowe silniki V8 (3,0 i 4,0 litry, 215 i 282 KM). Wszystkie silniki mają wtrysk paliwa. Skrzynie biegów 4 i 5-biegowa automatyczna lub 5-biegowa manualna.
Trzecia generacja (E38; 1994–2001)
Na początku 1988 roku rozpoczęto prace nad trzecią generacją serii 7. Nadwozie zaprojektował Boyke Boyer. Produkcja prototypów rozpoczęła się 23 lipca 1993 roku, a masowa produkcja rozpoczęła się 17 lutego 1994 roku. Umiejscowienie silnika i napędu bez zmian - przednie i tylne koła. Jest to pierwszy samochód, w którym zastosowano kurtyny powietrzne. tradycyjna maszyna «nadziewany» nowa jak na tamte czasy elektronika i opcje. W sumie wyprodukowano około 340 tysięcy samochodów.
Linia silników benzynowych to 6-cylindrowy silnik rzędowy o pojemności 2,8 litra i mocy 190 KM, pięć 8-cylindrowych silników V8 o pojemności od 3,0 do 4,0 litrów i mocy od 215 do 282 KM oraz także 12-cylindrowy silnik V12 o pojemności 5,0 litrów i mocy 322 KM. Po raz pierwszy w samochodzie zaczęto montować silniki wysokoprężne - dwa 6-cylindrowe silniki rzędowe o pojemności 2,5 i 3,0 litra o mocy 141 i 190 KM. 8-cylindrowy silnik V8 o pojemności 4,0 litrów i mocy 241 KM
We wszystkich modelach dostępna była 5-biegowa automatyczna skrzynia biegów ZF 5HP, można było również zamówić 5- lub 6-biegową manualną.
Czwarta generacja (E65, E66, E67, E68; 2001–2008)
Rozwój rozpoczął się na początku 1996 roku. Na początku 1997 roku Chris Bangle przedstawił krótką informację o wizji przyszłego samochodu studia DesignworksUSA, a po konkursie pomiędzy 20 projektantami, wiosną 1998 roku, projekt Adriana van Hooydonka został zatwierdzony. We wrześniu 2001 roku samochód został zaprezentowany na Międzynarodowym Salonie Samochodowym we Frankfurcie. W całym okresie wyprodukowano około 330 tysięcy samochodów.
Było to pierwsze BMW wyposażone w iDrive, aktywne stabilizatory, 6-biegową automatyczną skrzynię biegów, elektroniczny inteligentny kluczyk i noktowizor. Różnorodność wersji nadwozia obejmuje sedan (E65), przedłużony sedan (E66), opancerzony sedan (E67) i sedan napędzany wodorem (E68). Silnik z przodu z napędem na tylne koła.
Gama silników pozostała prawie niezmieniona. Silniki benzynowe 6-cylindrowy rzędowy o pojemności 3,0 l o mocy 228 i 255 KM, 8-cylindrowy V8 o pojemności 3,5, 4,0, 4,5 i 5,0 l o pojemności 268, 302, 329 i 362 KM, a także jeden 12-cylindrowy V12 o pojemności 6,0 litrów i mocy 439 KM. Silniki wysokoprężne o pojemności 3,0 litrów o mocy 215 i 228 KM, o pojemności 4,0 litrów o mocy 259 KM. i pojemności 4,5 litra o mocy 295 i 322 KM.
Piąta generacja (F01, F02, F03, F04; 2008–2015)
Nadwozie samochodu zostało zaprojektowane przez Karima Habiba. Po raz pierwszy pokazano go na Placu Czerwonym w Moskwie 8 lipca 2008 roku. Samochód był dalej pokazywany na Paris Auto Show w październiku i Los Angeles International Auto Show w listopadzie. Oprócz tradycyjnego napędu na tylne koła, dostępna stała się opcja napędu na cztery koła xDrive. Również po raz pierwszy zastosowano układ skrętu tylnych kół.
Numeracja nadwozia była następująca - sedan (F01), sedan z długim rozstawem osi (F02), opancerzony sedan (F03) i hybrydowy sedan (F04). W samochodzie zastosowano prawie wszystkie nowoczesne opcje i technologie ze świata motoryzacyjnego - rozpoznawanie pieszych do widzenia w nocy, monitor martwego pola, adaptacyjny tempomat, kamery wideo, dwustopniowe światła hamowania i inne systemy bezpieczeństwa i wspomagania kierowcy.
Silniki benzynowe były 6-cylindrowymi silnikami rzędowymi o pojemności 3,0 i 4,0 litra o mocy 255, 322 i 315 KM, 8-cylindrowymi silnikami V8 o pojemności 5,0 litrów o mocy 402 i 443 KM. oraz 6,0-litrowy 12-cylindrowy silnik o mocy 536 KM. Również dwa modele hybrydowe z silnikami l6 i V8. Dostępnych jest pięć silników wysokoprężnych - wszystkie 6-cylindrowe rzędowe, o pojemności 3,0, 4,0 i 5,0 litrów o mocy 241, 255, 302, 308 i 375 KM, wszystkie z turbodoładowaniem. Do wyboru są cztery skrzynie biegów - dwie 6-biegowe automatyczne (ZF 6HP19 i ZF 6HP26) i dwa 8-biegowe automatyczne (ZF 8HP70 i ZF 8HP90).
Szósta generacja (G11, G12; 2015 – obecnie czas)
Pokaz nowego BMW serii 7 odbył się na Międzynarodowej Wystawie Motoryzacyjnej w dniach 17-27 września 2015 r. we Frankfurcie nad Menem. Produkcja rozpoczęła się w lipcu 2015 roku, a sprzedaż rozpoczęła się w październiku 2015 roku. G11 to kryptonim sedana o zwykłym rozstawie osi, natomiast G12 to sedan z długim rozstawem osi, który jest oznaczony dodatkową literą L. Dzięki zastosowaniu materiałów kompozytowych waga została nieco zmniejszona.
Szósta generacja serii 7 obejmuje prawie wszystkie nowoczesne technologie motoryzacyjne, takie jak system iDrive z rozpoznawaniem gestów, czujniki radarowe, tempomat, systemy ostrzegania kierowcy, rozpoznawanie znaków drogowych, opcjonalne reflektory laserowe i wiele innych. Panel przedni jest wyposażony w żaluzje kratowe do kontrolowania oporu aerodynamicznego, który wynosi 0,24.
Oferowane silniki benzynowe l4 (2,0 litra, 255 KM, turbo), l6 (3,0 litra, 322 KM, turbo), V8 (4,4 litra, 443 KM, turbo) i V12 (6,6 litra, 601 KM, turbo). A także samochody hybrydowe z 4-cylindrowymi silnikami benzynowymi o pojemności 2,0 litra i łącznej mocy 322 KM. Istnieją trzy silniki wysokoprężne - wszystkie o pojemności 3,0 litrów i mocy 261, 315 i 394 KM. Skrzynia biegów we wszystkich samochodach to automatyczna 8-biegowa ZF Steptronic.