打開引擎蓋，我們來到了新M5的動力核心所在，一具由M部門製作的M TwinPower V8雙渦輪增壓引擎，代號S63B44的動力機構看起來雖與X6 M及X5 M相同，但進排氣機構已針對新M5的性能需求而重新設計，兩顆雙渦卷增壓器為專屬規格，且為抑制強大爆發力所產生的熱效應，可明顯看出前方一對水冷式進氣冷卻器已更換為散熱效率更高的製品。

在複雜的管路與金屬外殼底下，Valvetronic可變汽門揚程與Bi-VANOS可變汽門正時控制系統並未缺席，噴射壓力達200bar的HDI（High Precision Injection）缸內直噴油嘴則肩負起嚴格管控燃油釋放的工作，在最大增壓值達到1.5bar時，560匹最大馬力可在6000～7000rpm之間完全爆發，而高達69.4kgm的峰值扭力更於1500rpm的低轉速開始供應並一直持續至5750rpm，再結合動力傳遞效率極高的雙離合器M-DCT七速自手排，讓新M5僅需4.4秒便能完成0～100km/h加速，甚至0～200km/h加速也只需13秒，官方極速雖限制在250km/h，但實際試駕時卻能夠催到270km/h才產生限速效應，如果這樣還無法讓你滿足，原廠還額外提供M Drive’s Package選配套件，極速達到305km/h的層級。

此外，在環保與油耗表現方面，新M5並沒有一味的追求速度而忽略應盡的責任，相較於上一代E60 M5，此次採用雙渦輪增壓引擎的新M5在增加10%功率輸出的同時，平均每行駛100公里的燃油消耗更只有9.9公升，比過去大幅降低30%。

排氣歧管採用獨特的雙渦流式配置，讓增壓器可以維持穩定的工作轉速而提供強大且反應明快的扭力輸出。

排氣系統內部設有可變閥門，會隨引擎轉速、油門踩踏幅度及車內的控制選向而調整開啟時機。

新M5這具M-DCT七速自手排由Getrag所開發，型號為7DCL750，可對應高達69.4kgm以上的扭力。

新M5搭載的電子式限滑差速器在賽道上提供了極大幫助，電腦控制的多片式離合器可提供作動幅度更廣泛的左右輪轉速分配，最高可做到左右輪0～100～0的完全鎖定。