La primera generación del X5, denominada internamente E53, fue presentada en 1999. Fue diseñada por Frank Stephenson y fue el primer vehículo deportivo utilitario del fabricante alemán BMW. El primer X5 salió de la línea de producción del 1 de septiembre de 1999.

El X5 recibió para el modelo 2003 una revisión importante, cambiando 2100 piezas, que lo dotó con el sistema de tracción integral "xDrive" estrenado en la X3, nuevos motores de 6 y 8 cilindros, cambios en el diseño exterior como los nuevos faros, riñones frontales más grandes, rines, defensas, etc. El modelo 2003 estaba disponible con caja de cambio manual o automático, para las 2 versiones 6 cilindros de 5 velocidades y para las 2 versiones V8 de 6 velocidades.

A finales de 2006 fue presentada la segunda generación del X5, con un mayor tamaño y por primera vez con versiones siete plazas. Este nuevo modelo tiene el código E70. El X5 es fabricado en la planta de Spartanburg, Carolina del Sur, Estados Unidos.

La X5 2007 incluye una larga lista de sistemas de seguridad, la mayoría de ellos diseñados exclusivamente por la BMW, como el Active Front Steering, Active Roll Stabilization y Vertical Dynamic Management.

La cabina de la X5 puede tener cinco o siete plazas, e incluye soluciones prácticas para el espacio de carga como asientos traseros que se pliegan para dejar el espacio de carga completamente plano.