Il propulsore V8 in alluminio della BMW 545i con VALVETRONIC, Bi-VANOS, collettore di aspirazione a geometria variabile ed altre caratteristiche high-tech, sfrutta la cubatura di 4393 centimetri cubi per sviluppare una potenza di 245 kW/333 CV. Rispetto al modello precedente 540i la potenza è cresciuta di 35 kW/47 CV.La coppia massima è salita a 450 Nm, mentre la curva di coppia è sensibilmente più possente lungo l'intero arco dei giri. Infatti, oltre l'80 percento della coppia massima, erogata a 3600 giri, è disponibile tra 1500 e 6400 giri. Il compito di scaricare affidabilmente a terra la coppia è affidato al cambio meccanico a sei marce perfettamente rapportate, proposto come optional anche nella versione SMG automatizzato. In alternativa è possibile ordinare il cambio automatico a 6 rapporti con gestione adattativa e Steptronic, presentato in prima sulla BMW Serie 7. La BMW 545i (545i Automatik) accelera, come si deve per una vera sportiva, in solo 5,8 (5,9) secondi da 0 a 100 km/h, e per lo sprint da 80 a 120 km/h in quarta impiega solo 5,8 (-) secondi. La velocità massima di 250 km/h, raggiunta sia in quinta che in sesta, è bloccata elettronicamente. La sesta surmoltiplicata abbassa il numero di giri e riduce, di conseguenza, la rumorosità nonché il consumo di carburante. Pur essendo sensibilmente cresciuta la potenza nonché migliorati l'abitabilità e il livello di allestimento di serie, l'abbinamento dell'efficiente tecnologia di propulsione, della costruzione leggera intelligente e della buona aerodinamica ha portato ad una sensibile riduzione dei consumi. Il consumo totale (direttiva 1999/100/CE) è stato ridotto di 1,4 (1,7) litri rispetto al modello precedente e non supera 10,9 (10,6) litri su 100 km. La 545i soddisfa pienamente la normativa Euro 4. La telaistica è stata adattata alla maggiore dinamica. La BMW 545i è di serie dotata di cerchi in lega della misura 7,5 J x 17" che calzano pneumatici della taglia 225/50. Il poderoso impianto frenante high performance di 17 pollici con pinze in alluminio e dischi autoventilanti in costruzione leggera assicurano ottime decelerazioni e una straordinaria resistenza al fading accompagnati di un eccellente comfort. Rispetto alla BMW 530i gli interni della BMW 545i denotano un livello di gran lusso: rifiniture in pelle e radica, regolazione elettrica dei sedili anteriori con funzione memoria sul lato guida nonché bracciolo centrale, cruise control, pacchetto luci interne e condizionatore automatico. Altri dettagli sono la regolazione separata della temperatura e dell'aria per guidatore e passeggero, il filtro aria esterna con trappola di carbone attivo, il ricircolo automatico dell'aria, il sensore sole e appannamento, la ventilazione supplementare e lo sfruttamento del calore residuo.