L'édition 2001 M5 utilise un moteur V8 de 4,9 litres qui génère 394 chevaux à 6600 tours par minute et 368 livres-pied de couple à 3800 tours. Le moteur double arbre à cames en tête a quatre soupapes par cylindre et un taux de compression de 11 pour un. Le trou était de 3,70 pouces avec une course de 3,50 pouces. Il avait une capacité de carburant de 18,5 litres d'essence. Avec la surmultipliée manuelle à six vitesses, il a obtenu 13 miles par gallon en ville et 21 miles par gallon sur l'autoroute.
Coupe
Le M-Series Coupe utilisé un moteur à six cylindres en ligne de 3,2 litres. Il a généré 315 chevaux à 7400 tours par minute et 251 livres-pied de couple à 4900 tours par minute. Le moteur double arbre à cames en tête avait quatre soupapes par cylindre avec un rapport de compression de 11,5 à une, 3,43 pouces d'alésage et une course de 3,58 pouces. Équipé d'une transmission manuelle à cinq vitesses, la Coupe a obtenu 19 miles par gallon en ville et 26 miles par gallon sur l'autoroute. Le réservoir de carburant a une capacité de 13,5 gallons d'essence.
Roadster
La série M Roadster utilise un moteur à six cylindres en ligne de 3,2 litres. Il a généré 315 chevaux à 7400 tours par minute et 251 livres-pied de couple à 4900 tours par minute. Le moteur double arbre à cames en tête a quatre soupapes par cylindre, le taux de compression de 11,5 à un, un alésage de 3,43 pouces et une course de 3,58 pouces. Lorsqu'il est équipé d'une transmission manuelle à cinq vitesses, il a obtenu 19 miles par gallon en ville et 26 miles par gallon sur l'autoroute. Le réservoir de carburant sur le Roadster a une capacité de 13,5 litres de carburant.
