Под капотом BMW X5 M50i и BMW X7 M50i установлен 4,4-литровый бензиновый V8 от M850i, выдающий 530 лошадиных сил и 750 Нм крутящего момента (доступны с 1800 до 4600 оборотов в минуту). Двигатель получил новые поршни, головку блока цилиндров, картер, коленвал и турбонагнетатели увеличенного размера. BMW X5 M50i с таким мотором разгоняется до «сотни» за 4,3 секунды, а X7 M50i — за 4,7 секунды. Версия M50i придет на смену xDrive50i.
В оснащение кроссоверов M50i также вошла спортивная выхлопная система M Sport, «автомат» Steptronic с подрулевыми лепестками и функцией лонч-контроля, полный привод xDrive с электронной блокировкой M-дифференциала в задней оси и адаптивная подвеска с особыми настройками — для M50i изменена кинематика и эластокинематика, а также алгоритм работы электронноуправляемых амортизаторов и пневмостоек. Стандартным для кроссоверов также является электромеханическое рулевое управление, спортивные тормоза и 21-дюймовые колеса.
