Respecto al anterior modelo, las diferencias de aspecto son mínimas. En la parte frontal, cambian algunas zonas del paragolpes, los faros antiniebla y el marco de la parrilla. En la parte posterior, la iluminación de los pilotos es distinta (las franjas de luz son más estrechas). Los intermitentes laterales van ahora en los retrovisores en vez de en las aletas. Hay dos opciones que varían el aspecto de algunos detalles en el exterior e interior, corresponden a las líneas de acabados llamadas «Luxury» y «Modern». También es posible optar por el kit deportivo M.

La gama está compuesta por cuatro versiones con motor de gasolina (potencias entre 184 y 449 CV), cinco con motor Diesel (potencias entre 150 y 313 CV) y una con un sistema de propulsión híbrido (ActiveHybrid 5). Además existen tres versiones deportivas con motor Diesel de 381 CV y de gasolina de 560 y 600 CV —M550d xDrive, M5 y M5 30 Aniversario respectivamente—. La caja de cambios puede ser manual de seis velocidades o automática de ocho. Ésta última es de serie en las versiones «550i», «530d», «535d», «ActiveHybrid 5», «M5» y en todas aquellas con tracción total. Respecto al BMW Serie 5 de 2010, una de las novedades es que la versión 520d puede combinarse con un sistema de tracción total «xDrive». 

Desde septiembre de 2014 las versiones 518d, 520d y 520d xDrive han sido sustituidas por otras con el mismo nombre pero con mayor potencia (7 CV más para la primera y 6 CV más para las otras dos) y menor consumo (todas bajan 0,2 l/100 km).

El sistema de propulsion de la variante ActiveHybrid 5 no cambia, ni tampoco lo hace el consumo medio homologado (6,4 l/100 km). Sin embargo, sí varían las cifras de consumo urbano (antes 5,7 l/100 km, ahora 6,1 l/100 km) y extraurbano (ahora 6,6 l/100 km, antes 6,7 l/100 km).

El coeficiente aerodinámico ha mejorado mucho para no haber cambios de diseño notables visibles. En el caso del 520d, el Cx ha disminuido de 0,28 a 0,25 en el mejor de los casos gracias a modificaciones en la zona de los pasos de ruedas, en el recubrimiento de los bajos y rediseñando los faldones delanteros. Además, hay diversos elementos que contribuyen a la reducción de consumo de todos los motores. BMW cita la función Stop&Start, el indicador del momento óptimo para cambiar de marcha, el modo «ECO PRO» con función de conducción en «modo a vela» (en determinadas circunstancias el cambio selecciona punto muerto para que el coche avance sin la retención que produce el motor térmico con una marcha engranada) y un asistente que indica al conductor el momento óptimo para reducir la presión sobre el acelerador antes de trazar una curva o al aproximarse a una zona con límite de velocidad (requiere haber programado una ruta en el navegador). Estas mejoras han ayudado a que el consumo medio de todas las versiones haya descendido notablemente. Por ejemplo, ahora el consumo medio homologado de la versión «550i» (450 CV) es 8,6 l/100 km y antes (408 CV) era 10,4 l/100 km (ficha comparativa).

Ha habido cambios en la suspensión y en la dirección para conseguir que tenga mejor tacto y ofrezca más información al conductor. De momento no hemos tenido la oportunidad de conducir el nuevo Serie 5 en las condiciones necesarias para poder contrastar la información que da BMW.

Son novedad el mando que permite seleccionar varios reglajes para la conducción y, en el caso del Serie 5 Touring, la suspensión neumática trasera. Otra novedad es que el sistema opcional que permite abrir el maletero mediante un gesto del pie, ahora funciona del mismo modo para cerrarlo. También es nuevo el conjunto de iluminación ambiental (puede cambiar de color naranja a blanco) y la posibilidad de instalar dos tabletas táctiles para los pasajeros traseros. Desde septiembre de 2014 son de serie los faros de xenón —quedan como opcionales los de diodos luminosos, tanto para los antiniebla como para el faro— y el sistema de «llamada de emergencia inteligente».

BMW dice haber ampliado las funciones del «BMW ConnectedDrive». Algunas de ellas son la posibilidad de leer mensajes SMS y correos electrónicos, utilizar servicios de internet para la reserva de restaurantes u hoteles y la posibilidad descargar y escuchar música de internet (para todo esto es necesario tener contratada una tarifa de datos en el móvil o en la SIM que se instale en el coche).

Bajo el nombre «BMW ConnectedDrive driver assistance systems» se incluyen dos sistemas de seguridad relacionados con la iluminación. El primero de ellos —«High Beam Assistant»— consiste en un sistema que permite llevar las luces largas permanentemente conectadas sin riesgo de deslumbrar a otros conductores. Para ello, utiliza una pieza metálica que se mueve por delante del proyector creando una zona de sombra en el vehículo que viene en sentido contrario o en aquel que esté delante. Es un sistema similar al que estrenó el Mercedes-Benz Clase E de 2013. El segundo sistema —«BMW Night Vision»— ya estaba disponible en el anterior Serie 5, pero ahora busca animales y peatones cuyo movimiento tenga una trayectoria que potencialmente pueda causar un impacto con el vehículo y en caso de detectar peligro avisa al conductor con señales acústicas y luminosas y adicionalmente utiliza una luz adicional para resaltar de dónde viene el peligro.

El mando giratorio (imagen) del navegador «Professional» permite escribir sobre él las letras y los números para introducir un teléfono o una dirección, o activar diversas funciones.

A partir de noviembre de 2013 está disponible un asistente automático de aparcamiento, en el que el conductor no tiene que accionar ni la dirección ni los pedales (sólo funciona para aparcamiento en línea) y el asistente en retenciones de tráfico, capaz de mantener la distancia con el coche que le precede y de mantenerse en el carril actuando sobre la dirección.

En el comparador de seguros de km77.com hemos calculado lo que costaría asegurar un BMW 520i de 184 caballos de potencia. El tomador es un hombre de 53 años, con carné desde los 18, que vive en Madrid y recorre hasta 20 000 kilómetros anuales. Lleva seis años sin siniestros, guarda el vehículo en un garaje colectivo y busca una póliza a todo riesto con franquicia. Con estos condicionantes, el precio más bajo lo ofrece la companía Génesis con un coste de 251 euros y una franquicia de 600. Si por el contrario buscamos una franquicia baja, la compañía Línea Directa ofrece un seguro de 453 euros con una franquicia de solo 150 euros.