BMW 5.20 modelinin en çok tutulan motoru, 1.6 litre hacmindeki mild hybrid-benzinli motordur. Bu motor, 5000 ile 6000 devir aralığında 170 HP güç ve 1500 ile 4700 devir aralığında 250 Nm tork üretmektedir. Ayrıca, BMW 5.20d modelinde 2.0 litrelik dört silindirli motor (163 beygir gücü ve 340 Nm tork) ve 5.30d modelinde 3.0 litrelik altı silindirli motor (235 beygir gücü ve 500 Nm tork) da tercih edilen motor seçeneklerindendir.