Автомобиль может похвастаться общей мощностью системы в 309 л.с., которая создается с помощью турбированого 2,0-литрового четырехцилиндрового бензинового двигателя и синхронным электродвигателем, в паре с 8-ступенчатой Steptronic коробкой передач. Автомобиль также оснащен литий-ионным аккумулятором с гибкими возможностями зарядки.
Гибридная трансмиссия позволяет X5 xDrive40e достигать комбинированный расход топлива 3.4-3.3 л / 100 км. Выбросы CO2 составляют 78-77 г / км в соответствии с тестовым циклом ЕС для гибридных транспортных средств. С точки зрения производительности, BMW X5 xDrive40e делает спринт от 0 до 100 км / ч за 6,8 секунды.
Литий-ионный аккумулятор можно заряжать, подключив к любому стандартной внутренней розетки или BMW и Wallbox, а также на станциях общественного зарядки. Аккумулятор расположен под полом багажного отделения в целях экономии места. Автомобиль может работать на одной только электроэнергии до 31 км на скорости до 120 км / ч.