駆動方式はFRで、前後バランスは約50:50と理想的。車速に応じて前輪の切れ角を可変制御するアクティブステアリングに、後輪のステアリング機能を組み合わせるインテグレイテッドアクティブステアリングを採用し、中低速域での取り回しの良さと、高速域での走行安定性を向上した。
また、スイッチ1つで、エンジンレスポンスや8速ATのシフトタイミング、パワーステアリングのアシスト量、ダイナミックスタビリティコントロール(DSC)設定を変更するドライビングパフォーマンスコントロールによって、走行モードを任意に設定できる。
640i グラン クーペには、3リッター直列6気筒DOHC BMWツインパワーターボを搭載。最高出力は235キロワット(320馬力)/5800rpm、最大トルクは450ニュートンメートル/1300〜4500rpmを発揮する。燃費はリッター12.4キロ(JC08モード)となる。
650i グラン クーペには、新開発の4.4リッターV型8気筒DOHC BMWツインパワーターボを搭載し、静止状態から時速100キロまで4.6秒で加速する。最高出力は330キロワット(450馬力)/5500rpm、最大トルクは650ニュートンメートル/2000〜4500rpmで、従来型のV8エンジンと比べて最高出力で10%、最大トルクで8%の向上となった。
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