นอกเหนือจากสมรรถนะของเครื่องยนต์ดีเซล 4 สูบขนาด 2.0 ลิตร อันทรงพลัง ส่งกำลังสูงสุด 140 กิโลวัตต์/190 แรงม้า พร้อมแรงบิด 400 นิวตันเมตร มีอัตราสิ้นเปลืองน้ำมันเชื้อเพลิงที่ 20 กิโลเมตรต่อลิตร และมีอัตราการปล่อย CO2 ที่ 132 กรัมต่อกิโลเมตร สามารถเร่งความเร็วจาก 0 ถึง 100 กิโลเมตรต่อชั่วโมงได้ในเวลา 7.5 วินาที เร่งความเร็วสูงสุดได้ถึง 235 กิโลเมตรต่อชั่วโมง บีเอ็มดับเบิลยู 520d Luxury (Limited) ยังมาพร้อมกับปุ่มควบคุมฟังก์ชั่นพร้อมระบบ iDrive ระบบโทรศัพท์ ระบบความบันเทิง และระบบการทำงานของรถผ่านจอแสดงผลความละเอียดสูงขนาด 8.8 นิ้ว โดยรองรับการควบคุมผ่านทาง iDrive Controller
ดีไซน์ภายนอกของบีเอ็มดับเบิลยู ซีรีส์ 5 รุ่นนี้ ยังโดดเด่นด้วยไฟหน้า LED ที่ปรับทิศทางตามการหมุนของพวงมาลัย อันเป็นเอกลักษณ์ที่ได้รับการออกแบบมาเพื่อบีเอ็มดับเบิลยู ซีรีส์ 5 ใหม่โดยเฉพาะ โดยมีระบบปรับการกระจายแสงให้เหมาะสมกับเส้นทางที่ขับขี่ ไม่ว่าจะเป็นการเพิ่มแสงสว่างในมุมอับในขณะเข้าโค้ง หรือระบบปรับการทำงานไฟสูงอัตโนมัติในระยะไกลสุด 500 เมตร ภายในห้องโดยสาร นอกเหนือจากพื้นที่วางขาสำหรับผู้โดยสารในห้องโดยสารที่เพิ่มขึ้น เทคโนโลยี SYNTAK (Special Synergy Thermoacoustic Capsule) ยังช่วยเสริมการเก็บเสียงเพื่อความผ่อนคลายสูงสุดในห้องโดยสารอีกด้วย