La versión más potente y ligera del M5, denominada M5 CS, está disponible desde 207 300 euros. Su precio es 56 200 euros superior al de un M5 Competition (que tiene 10 caballos menos) y 66 200 euros más que el M5 (35 caballos menos potente). Precio, ficha y equipamiento de los tres BMW M5. Por precio y potencia está en un lugar intermedio entre el Mercedes-Benz Mercedes-AMG GT 63 S 4MATIC+ 4 puertas Coupé (201 175 euros y 639 CV) y el Porsche Panamera Turbo S (211 780 euros y 630 CV) Ficha comparativa de los tres.

Sus 635 CV convierten al M5 en el modelo de más potente que ha existido de la gama M. Como los otros dos M5, la tracción es a las cuatro ruedas y el cambio, automático.

El BMW M5 CS acelera de 0 a 100 km/h en 3,0 segundos. Son seis décimas menos que lo que tarda un Audi RS 6 Avant (de 600 CV) y cuatro menos que un Mercedes-AMG E 63 S 4MATIC+ (de 612 CV). De 0 a 200 km/h necesita 10,3 s y su velocidad máxima es de 305 km/h. El motor tiene ocho cilindros colocados en V, 4,4 litros de cilindrada, inyección directa a 350 bares y dos turbocompresores. Da la potencia máxima a 6000 rpm y el par máximo, que es de 750 Nm, entre 1800 y 5950 rpm. El corte de inyección se produce a 7200 rpm. BMW dice que ha hecho mejoras en la lubricación y la refrigeración. La intensidad del sonido del sistema de escape se puede variar.

La configuración del chasis es similar a la del BMW M5 Competition, con modificaciones en los amortiguadores y los casquillos para adecuarse al menor peso y la mayor adherencia que proporcionan los neumáticos Pirelli PZero Corsa (de medidas 275/35 R20 delante y 285/35 R20 detrás). El sistema de tracción total M xDrive tiene tres modos de funcionamiento: 4WD (tracción total convencional, con reparto de par variable), 4WD Sport (tracción total con mayor envío de potencia al eje posterior) y 2WD (tracción trasera).

Los discos de freno son carbocerámicos, con pinzas de seis pistones delante y de uno detrás (las delanteras son fijas; las traseras flotantes).

El habitáculo está homologado para cuatro pasajeros, los cuales disfrutan de asientos individuales de tipo bucket tapizados de cuero Merino negro. Los delanteros —llamados M Carbon— tienen el logotipo M5 iluminado y ajustes laterales para la zona de la espalda y los muslos. En los apoyacabezas aparece la silueta del circuito de Nürburgring (imagen). Hay detalles de color rojo en los respaldos, en las costuras y también son de este color las letras CS del salpicadero y las pinzas de freno (que pueden ser doradas como opción).

Los faros están oscurecidos y cuentan con tecnología láser para las luces largas. BMW dice que las tiras luminosas en L se iluminan en color amarillo en vez de blanco cuando se encienden las luces de cruce o al abrir el coche (imagen). Hay varias piezas de color «Gold Bronze» —marco de la parrilla, las molduras que hay en las salidas de aire de las aletas (imagen), las llantas (forjadas de 20 pulgadas; imagen) y las insignias «M5 CS» (imagen). Para la carrocería hay tres colores: Brands Hatch Grey y dos mates: BMW Individual Frozen Brands Hatch Grey y Frozen Deep Green.

La fibra de carbono se emplea, sola o combinada con un polímero (PRFC), en las siguientes partes del coche: capó, faldón delantero, carcasas de los retrovisores, alerón, difusor trasero, colector de admisión y levas del cambio. El uso de este material ligero y muy resistente, combinado con la reducción de material insonorizante, la eliminación de la guantera bajo el apoyabrazos y, sobre todo, el uso de discos de freno carbocerámicos que pesan 23 kg menos que los compuestos del M5 Competition, ha supuesto una disminución del peso de 70 kg.

Hay varios modos de conducción predefinidos que cambian el funcionamiento del motor, la caja de cambios, la dirección, la suspensión, el sistema de tracción y los asistentes a la conducción. Adicionalmente, BMW ha implementado un sistema con el que se pueden gestionar todos estos parámetros de manera individual y que agrupa en tres configuraciones distintas: Road, Sport y Track. Los botones rojos del volante, marcados como M1 y M2, permiten acceder directamente a dos configuraciones personalizadas.

Como en los otros M5, la información que se muestra en el cuadro y se proyecta sobre el parabrisas cambia en función del modo de conducción seleccionado. Si el elegido es el modo Sport, en el cuadro aparecen un cuentarrevoluciones, la velocidad, la marcha engranda y las luces que indican el momento de cambio de marcha; y en el Head-up Display destaca el cuentarrevoluciones.