在外观方面，全新X5M/X6M使用了BMWX家族标志性的SAV/SAC车身比例，在整体视觉效果上更加宽厚饱满，而M套件的加入则让整个车运动感十足，并且极具攻击性。新车在腰线位置进行了上扬的设计，使得车辆从后面看上去更加具有肌肉感。M车型专属空气动力学套件，包括前后包围、后视镜、尾翼、鲨鱼腮侧通风口等处，有效优化高速行驶过程中车身周围的乱流，降低车身空气阻力、提升了散热效率，更大幅提升了高性能版本的辨识度。
内饰则基于普通款X5/X6进行打造，在此基础上升级了方向盘、仪表盘UI、中控台装饰面板、专属的M徽章、挡把、座椅等。一系列的M套件升级让车内更具驾驶参与感，也提升了战斗属性。位置抬高的Merino真皮运动座椅很好的兼顾日常驾驶与赛道驾驶，能为驾驶者和前排乘员带来恰到好处的舒适体验与支撑性。
X5M/X6M均经过重新调校和设计，在整车轻量化以及底盘方面得以大幅提升。另外M车型还提供了更加优异的散热环境，使得车辆在持续激烈驾驶时也能够得到支持。新车采用MTwinpowerTurbo涡轮增压技术的全新一代4.4T双涡轮增压高转速V8发动机，其最大功率可达到447kW（608Ps），以及750Nm的峰值扭矩。另外在雷霆版车型上，最大功率将提升至460kW（626Ps）
