在动力系统方面，全新第二代宝马X5 M还装备了与宝马M5(内部产品代号F10)相同的S63Tü V8双涡轮增压汽油发动机，最高输出功率将达到560马力。同时，宝马汽车还计划将推出Competition Package从而提升车辆的动力性能，最高输出功率将提升至600马力。与此同时，宝马汽车还将首先推出装备xDrive全时四轮驱动系统车型。在强劲动力的驱动下，车辆从静止加速到100公里每小时仅需要不到5秒钟的时间，且车辆的最高时速可达275公里每小时。不过，宝马汽车并未最终证实是否在全新宝马X5 M高性能车型上装备M系列空气悬挂系统。在细分市场竞争方面，全新宝马X5 M高性能运动车型的主要竞争对手锁定为梅赛德斯-奔驰ML63 AMG和保时捷卡宴Turbo S。按照规划，全新宝马X5 M高性能运动版将在今年11月开幕的美国洛杉矶车展上首次亮相。