Cụm điều khiển trung tâm được BMW khôi phục kiểu thiết kế hướng về phía người lái, cụm đồng hồ gồm chiếc hình tròn cổ điển. Chiều dài xe được tăng lên 4.899 mm (so với chiều dài 4.841 mm trước đây) đi cùng chiều dài cơ sở tăng 80 mm lên 2.968 mm. Động cơ cũng được nâng cấp với hai lựa chọn: I6 tăng áp và V8.

Theo BMW, đây là mẫu xe có chiều dài cơ sở lớn nhất trong phân khúc, và nhờ thế, không gian để chân cho người ngồi hàng ghế sau tăng thêm 13mm so với xe 5-series phiên bản trước.

Xe 5-series phiên bản mới, mà sản phẩm F10, được phát triển trên cơ sở gầm bệ của mẫu 5-series GT và 7-series.

BMW 5-series phiên bản 2011 sử dụng hệ thống treo trước tay đòn kép, kết hợp với treo sau liên kết đa điểm. Vô lăng trợ lực điện được hỗ trợ bởi hệ thống lái Servotronic.

Tất cả các phiên bản sẽ được trang bị hệ thống phanh tái tạo năng lượng, còn 520d là phiên bản 5-series ứng dụng công nghệ Dừng - Khởi động (Start-Stop).

Dự kiến mẫu xe này sẽ có mặt trên thị trường châu Âu với 4 loại động cơ xăng và 3 động cơ diesel. Cụ thể như sau:

Hộp số tự động 8 cấp là trang bị tiêu chuẩn cho xe 550i, nhưng là tùy chọn cho các phiên bản khác chỉ được trang bị tiêu chuẩn hộp số sàn 6 cấp.

Một tùy chọn nữa là phiên bản số tự động thể thao của hộp số tự động 8 cấp, cho phép người lái chủ động sang số bằng cần gạt tích hợp trên vô-lăng.

Tại thị trường Mỹ, mẫu BNW 5-series sẽ chỉ có 3 lựa chọn động cơ xăng: phiên bản 523i đi cùng động cơ I6 công suất 240 mã lực, bản 535i động cơ I6 tăng áp công suất 300 mã lực, và bản 550i động cơ V8 4.4L tăng áp kép công suất hơn 400 mã lực và mô-men xoắn 450 lb-ft.

Hai mẫu 550i và 535i phiên bản dành cho thị trường Mỹ sẽ được trang bị hộp số tự động 8 cấp mới, hộp số sàn 6 cấp, hoặc số tự động thể thao 8 cấp.

Về mặt công nghệ, xe BMW 5-series phiên bản 2011 có nhiều trang bị tiêu chuẩn và tùy chọn hiện đại, như màn hình Head-up (chiếu thông tin thẳng lên kính chắn gió trước), hệ thống hỗ trợ quan sát ban đêm có chức năng phát hiện người đi bộ, hệ thống cảnh báo chệch làn đường, hệ thống hỗ trợ quan sát xung quanh xe (sử dụng các camera gắn ở gương chiếu hậu và vòm bánh trước, hệ thống kiểm soát khoảng cách khi đỗ dừng xe, tùy chọn camera hỗ trợ lùi, và màn hình iDrive hỗ trợ quan sát khi đỗ xe.

Dự kiến mẫu 5-Series phiên bản 2011 sẽ có mặt trên thị trường châu Âu vào tháng 3/2010, và sau đó là Bắc Mỹ và các thị trường khác.