Ở khả năng vận hành, bản cải tiến của mẫu SUV bán chạy nhất nhà BMW cũng được trang bị hệ thống lai điện nhẹ mild-hybrid, gồm động cơ đốt trong 3.0 lít, 6 xi-lanh thẳng hàng, kết hợp với động cơ mild-hybrid. So với bản tiền nhiệm, hệ động cơ mới trên BMW X5 2024 đã được tinh chỉnh cho công suất lên đến 381 mã lực, tăng 46 mã lực, mô-men xoắn cực đại cũng tăng lên 540 Nm. Nhờ đó, BMW X5 2024 có khả năng tăng tốc từ 0 - 100 km/giờ chỉ trong 5,5 giây.Tính toán kỹ lưỡng khi thực hiện quay