Hybrid plug-in X5 përdor një benzinë me 6 cilindra 3.0 litra turbo të çiftëzuar me një motor elektrik 113 kuaj fuqi.
Fuqia totale e kombinuar e sistemit hibrid arrin 394 kuaj fuqi dhe një çift rrotullues maksimal prej 600 Nm.
BMW pretendon se kjo makinë përshpejton nga 0-100 km/orë për 5.6 sekonda, me një shpejtësi maksimale prej 235 km/orë.
Në rastin e drejtimit vetëm elektrik, X5 xDrive45e mund të udhëtojë ndërmjet 67 dhe 87 km (sipas ciklit të matjes WLTP), por kur udhëton me energji elektrike, shpejtësia maksimale është e kufizuar në 135 km/orë.
Motori elektrik mundësohet nga bateritë litium-jon 24 kWh. Për shkak të vëllimit të zënë nga bateritë shtytëse, bagazhi i hibridit X5 është më i vogël për 150 litra sesa versioni standard i këtij modeli, por prapë qëndron në 500 litra të ngurta.
