第二代车型，M5（E34），1989-1995

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第二代车型，M5（E34），1989-1995

　　第二代的宝马M5在机械构造上和第一代可以说是大体相同，只不过外形跟随普通5系的脚步，变得更追溯1990年代初的流行风潮，原先棱角分明的设计变得更为圆滑。而颇为很多车迷津津乐道的旅行车版M5也是从此代的后期版本开始出现。

宝马E34 M5

　　同时从1991年的欧规车型开始，加入了6速手动变速箱的选择（原先的5速手动变速箱则继续提供），从这时开始，6速手动变速箱成为M5后来一直保留的一个变速箱选择。动力系统方面，原先的M88/3引擎或S38B35引擎被继续改良，成为S38B36引擎。在保持93.4mm缸径大小不变的情况，冲程提高2mm，变为86mm，排量随之增大为3.6L。最大马力增至315ps。足够驱策增重了120kg的第二代M5在基本保持原先的性能——0-100km/h加速时间6.3s，极速250km/h（此为电子限速下极速）。

宝马S38B38引擎

　　后期的欧规型号M5（E34）的引擎则进一步变大，缸径变为94.6mm，冲程加大至90.0mm，排量升至3.8L，最大马力则达到340ps。直到M3 CSL推出之前，这也是宝马民用直列六缸引擎当中功率最强的一个。后期型M5（E34）的0-100km加速时间降至5.7s（5MT型号则为稍慢的5.9s），极速同样被限制在250km/h。

宝马E34 M5 Touring

　　最后需要提上一句的是，这代M5曾少量以CKD形式在南非组装过，并非全是和初代车型相同，全部在德国慕尼黑郊外的Garching制造。这也是唯一曾经德国之外生产的
　　第三代车型，M5（E39），1998-2003

宝马E39 M5

　　第三代宝马开始，宝马在这一高性能中级房车上放弃使用了许久的直列六缸引擎，改用更大型的V型八缸5.0L的S62B50引擎，缸径94.0mm，冲程89.0mm的高转速设计，配合上双四喉直喷技术，最大马力升至400ps。宝马M5的引擎至此开始进入V型引擎时代。当时推出V8引擎的新M5的原因很简单——压倒同时代的奔驰E55 AMG（W210）的354ps最大马力和捷豹XJ-R（当时还没有捷豹S-Type R）的370ps最大马力。

宝马S62B50引擎

　　此代M5开始，LSD变成了某种程度上的标配，在车体已经不再轻盈，开始重达1826kg的情况下，这种措施无疑变成了一种对弯道性能的挽救措施。不过好在有着S62B50引擎提供的丰盈动力，这代M5的0-100km/h加速时间仅有5.3s，80-120km/h的中段再加速时间也仅有4.8s（4档下），极速？不用想了，有电子限速，只能是250km/h。

宝马E39 M5

　　因为产能的因素，此代M5开始，M5的生产离开了慕尼黑老家的Garching工厂，搬到距离慕尼黑几十公里开外的，宝马1960年代中期收购的Hans Glas Gmbh公司的丁戈尔芬（Dingolfing）工厂继续进行生产。