A bajorok kétliteres dízelmotorja két alapkivitelében eddig 143, illetve 184 lóerőt adott le, az új kiadásban ezek 150-re, illetve 190-re változnak. Az 518d forgatónyomatéka maradt 360 Nm, de az 520d a korábbi 380 helyett immár 400 Nm-t tud. A fogyasztás is csökkent, átlagosan kéttized literrel, amiből további kettő tizedet tud lefaragni a nyolcfokozatú Steptronic sebességváltó alkalmazása – ezzel az összkerekes modelleken alapáras, egyébként opciós tétellel az 520d szedán átlagos üzemanyag-fogyasztása a felszerelt abroncstól függően akár 4,1 literre szorítható le. 

A titok nem a finomhangolás, hanem a csere: az azonos típusjelzések mostantól új generációs motorokat jelölnek. A BMW TwinPower Turbo technológiáját hasznosító erőforrások alumínium forgattyúházában integrált kiegyensúlyozó tengelyt és hőátadás szempontjából egymással kapcsolatban lévő hengerperselyeket találunk. A turbófeltöltők változó geometriájúak, a közös nyomócsöves befecskendezési rendszert átdolgozták; a szolenoid szelepes injektorok 2000 bar nyomáson juttatják az égéstérbe a gázolajat. 
Az új motorok nem csak jobb hatásfokkal működnek a fent vázoltak szerint, de mintegy 2 kilóval könnyebbek is elődeiknél, ráadásul zajszintjük is javult. A turbók új görgőscsapágyakat kaptak, valamint igen hatékony kipufogógáz-visszavezetést alkalmaztak. Beépítettek egy vákuumos működtetésű elkerülőszelepet, ami a hideg motorba nagyobb mennyiségben vezeti vissza a hűtetlen gázt, így segítve az üzemi hőmérséklet gyors elérését. 
A mérnökök emellett optimalizálták a start-stop funkció működését, az olajszivattyú pedig folyamatosan változó szállítású; az olajnyomás mindig a pillanatnyi igények szerint alakul. 
A takarékosabb motorok fürgébbé is teszik az autókat: mindkét motor minden karosszériaváltozatban (kombi vagy szedán), mindkét hajtásképlettel (hátsó vagy összkerékhajtás) 0,2 másodperccel hamarabb éri el a 100 km/óra sebességet. Az 518d esetében ez most 9,5, az 520d szedánnál 7,9 másodperc; a kombik 9,9, illetve 8,2 másodperc alatt gyorsulnak százra. 
Automata sebességváltóval az 518d egy, az 520d két tizedmásodperccel gyorsabban ugrik százra. Nem csoda, jelentős mértékben továbbfejlesztették az automata sebességváltót: átdolgozták belső szerkezetét, hosszabbak az áttételek, a kulturált járást fordulatszámfüggő rezgéscsillapítás javítja. A sebességváltó megkapta a nagy trükköt, a GPS-alapú, prediktív vezérlést, amely akkor is működik, ha a vezető éppen nem használja a navigációs rendszert.