Der M HYBRID Antrieb des neuen BMW M5 setzt sich aus einem 4,4 Liter großen V8-Triebwerk mit klassischem Hochdrehzahlkonzept und einer in das 8-Gang M Steptronic Getriebe integrierten E-Maschine mit modellspezifischer Leistungscharakteristik zusammen. Der Verbrennungsmotor verfügt über modernste M TwinPower Turbo Technologie, einen zylinderbankübergreifenden Abgaskrümmer und eine optimierte Ölabscheidung. Er entwickelt eine Höchstleistung von 430 kW/585 PS und ein maximales Drehmoment von 750 Nm. Die Höchstleistung des Elektromotors beträgt 145 kW/197 PS. Sein nominelles Drehmoment beläuft sich auf 280 Nm und wird durch eine Vorübersetzung auf einen effektiven, am Getriebeeingang anliegenden Wert von 450 Nm gesteigert.
Die Kombination von Verbrennungs- und Elektromotor folgt dem Prinzip, das auch beim Antrieb des Langstrecken-Rennfahrzeugs BMW M Hybrid V8 zur Anwendung kommt. Die unmittelbar aus dem Stand heraus verfügbare Kraft der E-Maschine und das intelligent gesteuerte Zusammenwirken beider Motoren gewährleisten ein verzögerungsfreies Ansprechen des M HYBRID Systems auf jede Bewegung des Fahrpedals. Auch die für BMW M Automobile typische lineare Leistungsentfaltung erreicht eine besonders faszinierende Ausprägung. Die Höchstdrehzahl des Achtzylinders beträgt 7 200 min-1. Im neuen BMW M5 ist bis in höchste Last- und Geschwindigkeitsbereiche eine kontinuierliche Schubkraft spürbar. Seine Höchstgeschwindigkeit wird serienmäßig auf 250 km/h begrenzt. Das Limit kann mit dem optionalen M Driver’s Package auf 305 km/h angehoben werden.
