在宣传中宝马利用新旧两款车型对比，让人们可以更容易地辨别新款车型的特征。新款X5保险杠下方的进气口更大，重新设计的雾灯（而不像以前是陷进去的） ，保险杠下面与车身相应的棕褐色，还有重新塑造的排气管推出。但是，如果没有这些说明， 2011款宝马X5很难让人为它带来的新鲜感而驻足观望相关。

        宝马致力于动力的提升，而不是仅仅改装旧款的X5。即便如此，新款X5提供的四款发动机中仍有两款是沿用了以前的动力系统。2009款推出的六缸涡轮增压柴油发动机就是其中之一。这款发动机400牛米{zd0}扭矩非常诱人，也具备了出色的燃油经济性，使得这台发动机在新X5中得以保留。作为X5系列中{zgj}的车型，M所搭载的4.4升V8涡轮增压发动机同样也是{dywe}的，它的555马力和678牛米{zd0}扭矩显然绰绰有余。相关车辆还有，。

        旧款的直列六缸自然吸气发动机被新X5的涡轮增压发动机所取代。这款发动机是{zx1}一代的六缸涡轮增压发动机，而不是深受我们喜爱的335i上使用的双涡轮增压发动机。（宝马迷请注意：新款的代号是N55，而不是老N54六缸双涡轮增压）这款发动机也出现在此前推出的宝马535GT和335i敞篷跑车上，以及全新一代的宝马535i轿车上。相关车辆还有，。

        代号N55的这台直列六缸发动机使用了单涡轮增压技术和电控燃油直喷技术，这款发动机提供300马力的{zd0}输出功率和400牛米的{zd0}扭矩（与旧的六缸双涡轮增压动力相同），但是它更省油，更容易达到严格的排放标准。它的300马力{zd0}输出功率比搭载六缸自然吸气发动机的2010款X5足足多出了40马力。而且它的406牛米的{zd0}扭矩也比旧款300牛米大得多。虽然新款发动机同样是3.0升，跟旧款一样，但是它的输出动力明显比旧款强大得多，因此它的型号从X5 xDrive30i升级为X5 xDrive35i。

        搭载V8发动机的X5同样也被赋予了新的名字，从xDrive48i升级为xDrive50i。与旧款相比，它的新V8发动机输出动力同样得到了巨大的提升，同时体积也变小了。原来的4.8升V8发动机被新的4.4升双涡轮增压直喷发动机所取代。这台新发动机的{zd0}功率从350马力提升到了400马力，{zd0}扭矩从475牛米增加到610牛米。这种双涡轮增压V8发动机首次出现是在X6上，随后也出现在新一代的550i上。这款新的V8上涡轮增压发动机比原来的4.8升发动机动力更加强劲，燃油经济性也更为出色。

        这两款汽油发动机都换上新的8速变速器。与原来的六档变速器（仍然用于柴油版X5和M系）相比，8档变速器拥有更加紧密的齿比和更高的{zgd}位，这有助于提升燃油经济性。同时，它配备的刹车动能回收系统可以减少发动机为电池充电的损耗，同样有助于提高燃油效率。