Основной двигатель в BMW E39 — бензиновый 6-цилиндровый 24-клапанный рядный двигатель M52. 5 Он устанавливался на модели 520i (2.0, 150 л.с.), 523i (2.5, 170 л.с.), 528i (2.8, 193 л.с.). 5

Некоторые модификации с другими двигателями:

• BMW 520d. 2 На модель устанавливался 4-цилиндровый дизель BMW M47 с рабочим объёмом 2.0 л и мощностью 134 л.с.. 2
• BMW 525d. 2 На этой модели был установлен 6-цилиндровый дизель M57D25 с турбонаддувом с рабочим объёмом 2.5 л, который также был оснащён топливной системой Common Rail и развивал мощность 163 л.с.. 2
• BMW M5. 12 Спортивная версия оснащалась восьмицилиндровым двигателем S62 мощностью 400 л.с., который был сделан на базе двигателя предыдущего поколения M62B44. 2