Počevši s X5, serija BMW crossovera se proširila i 2003. godine počeli su proizvoditi kompaktni crossover X3, a potom je 2008. započela proizvodnja luksuznog crossovera srednje klase X6, koji svoju platformu dijeli s X5.
Prva generacija (E53; 1999–2006)
Povijest X5 počinje 1994. godine, kada su se nakon akvizicije Rovera pojavile ideje o proizvodnji BMW crossovera. Do jeseni 1996. odobren je dizajn i određena je konstrukcijska osnova za X5 (E53), a prototipovi su testirani u drugoj polovici 1997. godine. Proizvodnja je započela 1. rujna 1999 prva generacija X5 s karoserijom E53 u pogonima BMW-a u SAD-u u Greeru, Južna Karolina i Toluci, Meksiko.
BMW X5 prvenstveno je dizajniran kao sportski automobil i njegove terenske sposobnosti su inferiornije u odnosu na Range Rover, njegove «planirati». S tim u vezi, BMW je uveo klasifikaciju X5 kao SAV (Sports Activity Vehicle), umjesto terenca.
Godine 2003. automobil je restiliziran. Promjene su utjecale na prednja svjetla, rešetke hladnjaka, stražnja svjetla, nove boje karoserije, unaprijeđene motore i počeli koristiti novi xDrive sustav pogona na sve kotače. Sada automobil može poslati bilo koji postotak snage motora na prednju ili stražnju osovinu umjesto izvornik sheme 62%-38%.
Bilo je pet benzinskih motora - 3,0 litre (l6, 231 KS), 4,4 litre (V8, 286 KS), 4,4 litre (V8, 320 KS), 4,6 litara (V8, 340 KS) i 4,8 litara (V8, 360 KS). Postoje samo dva dizelska motora - oba zapremine 3,0 litre s kapacitetom od 184 i 218 KS. Mjenjači su bili automatski i mehanički s 5 i 6 stupnjeva prijenosa. Godine 2006. proizvodnja E53 završila je i zamijenjena je novom karoserijom E70.
Druga generacija (E70; 2006–2013)
Na sajmu automobila u Parizu u kolovozu 2006. predstavljena je druga generacija BMW-a X5. U studenom 2006. počela je njegova službena prodaja. Proizvodnja je također bila smještena u SAD-u. Sustav pogona na sva četiri kotača xDrive koji je uveden na renoviranoj prvoj generaciji također se koristi na E70 uz dodatna poboljšanja. Karoserija automobila postala je 165 mm duža, 60 mm šira, a međuosovinski razmak je povećan za 110 mm.
Automobil ima mnogo novih tehnoloških poboljšanja za ovu klasu, uključujući iDrive sustav, elektronički «joystick» mjenjač, LED stražnja svjetla, pokazivači na vjetrobranu, aktivno upravljanje, aktivni ovjes, aktivne stabilizatore i druga rješenja za udobniju i sigurniju vožnju. Unutrašnjost automobila postala je veća i potpuno ažurirana. Postojao je središnji zaslon s velikim zaslonom. Broj sjedala povećali smo na sedam ugradnjom preklopnih sjedala u prtljažniku.
Na X5 su ugrađena četiri modela benzinskih motora - 3,0 litre (l6, 261 KS), 3,5 litara (l6, 302 KS), 4,8 litara (V8, 350 KS) i 5,0 litara (V8, 402 KS). Isprva su bila tri dizelska motora - 3,0 litre (l6, 232 KS), 3,5 litara (l6, 282 KS), 3,5 litara (l6, 265 KS). Godine 2011. pojavila su se dva 6-cilindrična linijska dizelska motora zapremine 3,0 i 4,0 litre snage 242 i 302 KS. Mjenjač je isprva bio samo 6-stupanjski automatski Steptronic, a od 2011. pojavio se 8-stupanjski automatski ZF 8HP.
Treća generacija (F15; 2013–danas vrijeme)
Treća generacija predstavljena je na Međunarodnom sajmu automobila u Frankfurtu u rujnu 2013. Proizvodnja je započela u kolovozu 2013., a službena prodaja u studenom 2013. Vanjski izgled, koji je dizajnirao BMW-ov dizajner Mark Johnson, odobren je u studenom 2010. Karoserija automobila postala je malo veća, međuosovinski razmak je ostao isti. Zahvaljujući korištenju čelika ultravisoke čvrstoće, termoplastike, aluminija i magnezija postignuto je smanjenje težine od 90 kg. Unutrašnjost sada ima zaslon od 10,25 inča.
Ugrađene su tri modifikacije benzinskih motora - 3,5-litreni inline l6 s kapacitetom od 302 KS, 5,0-litarski V8 s kapacitetom od 444 KS i 2,0-litreni inline l4 u hibridnoj elektrani s ukupnim kapacitetom od 298 KS. Postoje i tri modifikacije dizelskih motora - 2,0 litre l4 s kapacitetom od 215 KS, 3,0 litre l6 s kapacitetom od 254 KS. i 3,0 litara l6 sa 309 KS. Ugrađen je samo jedan mjenjač - 8-stupanjski automatski ZF 8HP.