Почевши од X5, цроссовер серија BMW проширили и 2003. почели су да производе компактни кросовер X3, а затим је 2008. почела производња луксузног кросовера средње величине X6, који своју платформу дели са X5.
Прва генерација (E53; 1999–2006)
Прича X5 почиње 1994. године, када су се појавиле идеје о пуштању кросовера BMW након стицања компаније Rover. До јесени 1996. одобрен је дизајн и основа за дизајн X5 (E53), а прототипови су тестирани у другој половини 1997. године. Производња је почела 1. септембра 1999. године прве генерације X5 са телом E53 у фабрикама BMW у Сједињеним Државама у Гриру у Јужној Каролини и Толуци у Мексику.
BMW X5 првенствено је развијен као спортски аутомобил и његове теренске способности су инфериорне Range Rover, његов "инспиратор". С тим у вези, компанија BMW увео класификацију X5 како SAV (Sports Activity Vehicle), уместо SUV.
Године 2003. аутомобил је рестилизован. Промене су утицале на фарове, решетке хладњака, задња светла, појавиле су се нове боје каросерије, мотори су модернизовани и почео је да се користи нови систем погона на сва четири точка xDrive. Аутомобил сада може да усмери било који проценат снаге мотора на предњу или задњу осовину, уместо оригиналног узорка од 62%-38%.
Било је пет бензинских мотора - 3,0 литара (l6, 231 кс), 4,4 литара (V8, 286 кс), 4,4 литара (V8, 320 кс), 4,6 литара (V8, 340 кс) и 4,8 литара (V8, 360 кс). Постоје само два дизел мотора – оба 3,0 литара са 184 и 218 кс. Преноси су били 5- и 6-степени аутоматски и ручни. 2006. производња E53 је завршен и замењен новим телом E70.
Друга генерација (E70; 2006–2013)
Друга генерација је представљена на Салону аутомобила у Паризу у августу 2006 BMW X5. Његова званична продаја почела је у новембру 2006. Производња се такође налазила у САД. Систем погона на сва четири точка xDrive, који се појавио на рестилизованој првој генерацији се такође користи на E70 уз даља побољшања. Каросерија аутомобила је постала 165 мм дужа, 60 мм шира, а међуосовинско растојање је повећано за 110 мм.
Аутомобил има много нових технолошких достигнућа за своју класу, укључујући систем iDrive, електронско "џојстик" мењање брзина, ЛЕД задња светла, хеад-уп дисплеј, активно управљање, активно вешање, активне стабилизаторе и друга решења за удобнију и безбеднију вожњу. Унутрашњост аутомобила је постала већа и потпуно је ажурирана. Појавио се централни дисплеј са великим екраном. Број седишта је повећан на седам уградњом преклопних седишта у пртљажник.
Он X5 уграђена су четири модела бензинских мотора – 3,0 литара (l6, 261 кс), 3,5 литара (l6, 302 кс), 4,8 литара (V8, 350 кс) и 5,0 литара (V8, 402 кс). У почетку су била три дизел мотора - 3,0 литара (l6, 232 кс), 3,5 литара (l6, 282 кс), 3,5 литара (l6, 265 кс). 2011. године појавила су се два 6-цилиндрична редна дизел мотора запремине 3,0 и 4,0 литара и снаге 242 и 302 кс. Мењач је у почетку био само 6-степени аутоматски Steptronic, а од 2011. године појавио се 8-степени аутоматик ZF 8HP.
Трећа генерација (F15; 2013–данас време)
Трећа генерација представљена је на Међународном сајму аутомобила у Франкфурту у септембру 2013. Производња је почела у августу 2013, а званична продаја је почела у новембру 2013. Дизајнерски дизајниран екстеријер BMW Марка Џонсона, потврђено је у новембру 2010. Каросерија аутомобила је постала нешто већа, међуосовинско растојање је остало исто. Употреба челика ултра високе чврстоће, термопласта, алуминијума и магнезијума омогућила је смањење тежине од 90 кг. Унутрашњост сада има екран од 10,25 инча.
Уграђене су три модификације бензинских мотора - линијски од 3,5 литара l6 302 кс, 5,0 литара V8 са капацитетом од 444 КС, као и 2,0 литарски линијски l4 у хибридној електрани са укупном снагом од 298 кс. Постоје и три модификације дизел мотора: 2,0 литара l4 215 кс, 3,0 литара l6 са капацитетом од 254 кс. и 3,0 литара l6 са капацитетом од 309 кс. Инсталиран је само један мењач - 8-степени аутоматски ZF 8HP.