作为BMW 1500-2000“新级别”车型的直接后继车型，全新5系四门中型轿车于1972年面世。由于慕尼黑工厂的生产力已经不足以满足预计的产量要求，BMW在下巴伐利亚的Dingolfing建造了一座采用全新专门设计的工厂。

BMW 518

第二代5系拥有非常精美的车身外观设计、更好的流线型、更强的安全性、更高的驾驶舒适性。此外，发动机范围也达到了前所未有的丰富：4缸和6缸汽油发动机、525e车型上为实现最大燃油经济性而设计的发动机、M5车型上的24气门顶置凸轮轴动力单元，以及带有涡轮增压器和不带涡轮增压器的6缸柴油发动机。5档变速箱从1983年起成为5系的标准装备(之前为选择装备)，并且提供4档自动变速箱供客户选择。

BMW 524td

第三代BMW 5系是一款全新的车型。发动机系列中包括4缸、6缸、8缸发动机。1991年秋季，带有数字式柴油喷射系统、增压空气冷却装置、三元催化转换器的全新2.5升涡轮增压柴油发动机也被列入了选择装备的范围。

第四代5系的车身外观设计保留了BMW特有的传统造型元素，由于外部尺寸更大，第四代5系拥有更宽敞的内部空间。在重量没有变化的情况下，自车身采用的轻质结构使其刚度提高了50％。发动机和悬架也在铝合金材料的广泛使用方面建立了新的标准。5系最初上市时仅有6缸发动机车型，1996年增加了8缸发动机车型。通过推出540i防弹车，BMW开始将客户对更高人身安全性的需求纳入了车辆设计的考虑范围。这款防弹型轿车采用直接定制的方式进行生产，车上装备的芳香尼龙纤维和防弹玻璃能够为车内乘员提供更可靠的人身保护。