Les deux SUV sportifs X5 M et X6 M affiche un chrono de 4,7 s pour le 0 à 100 km/h et de 16,9 s pour le 0 à 200 km/h. La vitesse de pointe est soit de 250 km/h, soit de 275 km/h avec le pack M Driver. Malgré leurs vocations ultradynamiques, ces BMW sont dotées de solutions Efficient Dynamics pour diminuer un tant soit peu la consommation. Ainsi, les X5 M et X6 M sont dotées de la récupération de l'énergie libérée au freinage, de la gestion intelligente de la pompe à carburant électrique, du compresseur débrayable de la climatisation et de l'alimentation hydraulique à débit piloté de l'antiroulis. Au final, cela donne quand même un cycle mixte moyen de 13,9 l aux 100 km, soit 325 g de CO2 par km.

Ces BMW X5 M et X6 M sont les premières « M » équipées d'une transmission intégrale. Le xDrive a été paramétré pour faire ressortir le caractère nerveux de ces voitures en se focalisant sur le comportement sur route. Cette transmission intégrale gère aussi la répartition variable du couple entre les roues avant et arrière. Des décisions qui sont prises par le système de gestion du châssis. La dotation standard propose la suspension pneumatique avec correcteur d'assiette sur l'essieu arrière ainsi que le système Adaptive Drive avec Commande électronique des amortisseurs (EDC) et antiroulis actif.

La signature M et les retouches esthétiques ne laissent planer aucun doute sur les vocations de ces deux modèles. À bord, l'ambiance est luxueuse et technologique. Les X5 M et X6 M disposent de nombreuses aides à la conduite et de l'iDrive de dernière génération. Outre une finition soignée, les occupants de ces SUV profitent de sièges M. Le conducteur pilote le tout avec un volant M gainé de cuir. Et il contrôlera les fonctions de son véhicule avec un combiné d'instruments à zone de pré-alerte dans le compte-tours, des indicateurs de fonctions spécifiques et un éclairage blanc.