從第1代BMW M5發表至今已經過了20個年頭，在歷經3次的改款、經過35000位車主的認同，以及無數競爭對手的追隨追趕之下，BMW M5一直毅立在全球最強性能房車的頂端。E39世代BMW M5更是史上最強的一代，其BMW M系列第1具的V8引擎，400匹馬力以及6速手排的搭配，使它成為史上最受歡迎的M5。但隨著最主要對手Mercedes-Benz的AMG車系不斷強化，Audi的S系列與RS系列亦展現出強大火力，M5在頂級性能房車市場的地位受到了極大的威脅。為沿續傳奇，BMW配合著新一代BMW 5系列的推出，讓M5進入世代交替。在2004年日內瓦車展發表概念車型將近半年之後，BMW終於正式公布全新一代的M5的定裝照。
在新一代的M5身上，BMW將規格推向更高的水準，以全新V10引擎提供507匹的動力，將高級性能房車的競爭規格向上拉到更高的水平。這具BMW M部門史上第1具量產的V10引擎，其紅線轉速高達每分鐘8,250轉，成為大排氣引擎之中轉速最高的一具。除了動力較前一代的V8引擎400匹的動力增強25%之外，每公升排氣量100匹馬力的水準，已屬於賽車級的水準。而單純的大排氣量並不能達成這樣的動力。BMW招牌的VANOS可變汽車正時技術自然應用於其上，以同步改善進排氣的效果。這具V10引擎的每個汽缸更配置獨立的電子節氣門，提供前所未有「十喉直噴」的效果。BMW亦推出全新MS S65引擎控制電腦，以目前汽車界最快速的運算能力，提供V10引擎最精準的油量供給，讓能以最有效率的方式，提供強大的動力。
動力更上層樓的動力，自然需要更高等級的變速箱，才能負荷強大的動力輸出。為此，BMW M將招牌的SMG變速箱系統再向上延伸，提供7個檔位的搭配，讓M5的性能完全地發揮。而SMG良好的設計，讓駕駛除了採用中置的排檔桿進行換檔之外，亦可以使用方向盤上的換檔撥片，提供賽車般的換檔控制介面。而原本換檔速度已是數一數二的SMG變速箱，在M5上更將換檔時間縮短了1/4，讓其換檔更為迅速而綿密。全新的7速SMG變速箱自然搭配了聰明的Drivelogic換檔控制程式，共有11種模式可供車主選擇，讓其隨用車環境與駕車心情，提供最隨心所欲的靈活反應。光是序列式手排的S模式之下，SMG就提供了6種不同的模式供車主來選擇，其間換檔的速度與補油的模式都有所不同，以符合車主不同的換檔習慣。而在自排行駛的D模式之下，所選5種不同的模式，加上駕駛狀況、車速與油門踏板位置，變速箱會自動決定最適合的換檔模式。
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