W 2013 roku BMW odświeżyło model M5, wprowadzając zmiany w całej gamie pojazdów, aby dostosować je do norm emisji Euro 6, które miały wejść w życie we wrześniu 2014 roku.
Chociaż M5 miał zaledwie dwa lata, to potrzebował aktualizacji, by nadążyć za konkurencją. W efekcie auto zyskało kilka udoskonaleń zewnętrznych i wewnętrznych, a także większą moc pod maską. Dodatkowo, producent zaoferował klientom opcję Pakietu Konkursowego, który jeszcze bardziej zwiększał moc. BMW nie poprzestało jednak na tym. Wprowadzono nowe opcje kolorystyczne oraz nowe funkcje, które sprawiły, że długie podróże stały się przyjemniejsze, a szybkie okrążenia na torze bezpieczniejsze.
Na przodzie modelu F10 M5 standardowo zamontowano reflektory ksenonowe, ale teraz klienci mogli wybrać także adaptacyjne lampy LED. Te oferowały lepsze oświetlenie drogi, były bezpieczniejsze i mogły automatycznie przełączać się między światłami drogowymi a mijania. Innym wyróżniającym się elementem pojazdu było nowo zaprojektowane wlot powietrza, które zamiast pojedynczych szczelin miało podwójne, pionowe elementy.
Wraz z aktualizacją, M5 otrzymało nowy zestaw pięciu obręczy aluminiowych o podwójnym szprychowaniu w rozmiarze 19 cali, a także opcję na zestaw 20-calowy. Fikcyjne wloty powietrza za przednimi nadkolami pozostały bez zmian, podobnie jak boczne progi. BMW nie udało się obniżyć współczynnika oporu powietrza, który wynosił 0,33, co nie jest lepszym wynikiem niż ten oferowany przez model E39 M5 z 1995 roku. Z tyłu system czterech wydechów pozostał podobny. Od maja 2013 roku BMW wprowadziło nowe opcje kolorystyczne dla pojazdu. Oferowano osiem wersji bez dodatkowych kosztów plus cztery inne za dopłatą.
Wnętrze także przeszło znaczące zmiany w całej gamie, w tym w M5. BMW wprowadziło nowy system infotainment NBT, który był standardem w wersji najwyższej. Obejmuje on dużą, zintegrowaną z deską rozdzielczą, ekran, łączność internetową przez aplikację telefoniczną BMW lub zintegrowaną eSIM, w zależności od rynku. Okrągły panel sterujący systemu umieszczony na konsoli centralnej można było używać jako touchpada do pisania liter i cyfr, co ułatwiało wybór adresów lub nazw w książce telefonicznej. Dodatkowo, subskrypcja umożliwiała klientom dostęp do milionów piosenek w bazie danych, które mogły być odtwarzane przez system audio. Przed kierowcą znajdował się trójramienny kierownica z łopatkami za nią, pozwalającymi na ręczne zmienianie biegów.
Pod maską znajdował się ten sam silnik 4.4 litra co wcześniej, generujący tę samą moc. Jednak w odróżnieniu od standardowej wersji, Pakiet Konkursowy oferował do 575 PS (567 hp) w parze z siedmiobiegową automatyczną skrzynią biegów (podwójne sprzęgło). Dzięki aktywnemu tylnemu dyferencjałowi i systemowi napędu na wszystkie koła, kierowcy mogli przekazywać całą moc na oś tylną lub na wszystkie koła, w zależności od warunków.
Umiejętne podkreślenie wybranych elementów designu zwiększa przyjemność z doskonałych osiągów jezdnych w sportowym sedan BMW M5. Równocześnie z wprowadzeniem na rynek nowego BMW serii 5 Sedan, nowego BMW serii 5 Touring oraz nowego BMW serii 5 Gran Turismo, najpopularniejszy model BMW M GmbH przechodzi starannie przemyślaną modyfikację. Dopasowany design podkreśla charakterystyczną dla M sportową sylwetkę oraz wyrazistą obecność nowego BMW M5, a opcjonalny Pakiet Competition, nowe elementy wyposażenia oraz rozszerzona gama funkcji BMW ConnectedDrive akcentują jego innowacyjny charakter.
BMW M5 napędza silnik V8 o pojemności 4.4 litra z technologią M TwinPower Turbo i maksymalną mocą 412 kW/560 KM. W połączeniu z siedmiobiegową skrzynią M z podwójnym sprzęgłem, Aktywnym Dyferencjałem M na tylnej osi oraz układem zawieszenia dostosowanym do krzywej osiągów z wyścigowym know-how, ten jednostka napędowa o wysokich obrotach gwarantuje znakomite osiągi dynamiczne. Dla jeszcze lepszego zastrzyku mocy, Pakiet Competition dostępny jest teraz jako opcjonalny dodatek, wprowadzając nowe wymiary dynamiki w charakterystycznym dla BMW M stylu.
Pakiet Competition został stworzony specjalnie, aby poprawić właściwości jezdne BMW M5. W ramach tego pakietu moc wysokoobrotowego silnika V8 z technologią M TwinPower Turbo wzrasta o 11 kW do 423 kW/575 KM. Dodatkowo, nowo opracowane hamulce węglowo-ceramiczne M są dostępne jako opcja od marca 2013 roku.
Szczególnie uderzającą nowością w wyglądzie BMW M5 jest „nerek”, która teraz posiada nazwę modelu, a jej szczeliny nawiązują do podwójnego wzoru kół M z lekkich stopów. Oprócz standardowych reflektorów ksenonowych, dostępna jest teraz opcja Adaptacyjnych Reflektorów LED, które emitują wyjątkowo jasne, białe światło generowane przez parę jednostek LED umieszczonych poziomo w środku każdego pierścienia świetlnego. Standardem w BMW M5 są również nowe tylne światła o charakterystycznie cienkich paskach LED, które generują wysoki kontrast i przyczyniają się do niepowtarzalnego wyglądu nocnego.
Charakterystyczne dla M odczucie przekazuje również skórzana kierownica M, której nowy design również czerpie inspirację z podwójnych kół. Wnętrze sedana zyskało także na pojemności schowka pod podłokietnikiem w konsoli centralnej. Wyświetlacz sterujący systemu iDrive, standardowo wyposażonego w chromowane wykończenia po bokach. Po raz pierwszy dostępny jest opcjonalny Touch Controller z powierzchnią dotykową, co umożliwia na przykład wprowadzanie znaków podczas programowania celu w systemie nawigacji.
Od lipca 2013 roku BMW Individual oferować będzie szereg nowych kolorów nadwozia dla BMW M5 (Pure Metal Silver, Pyrite Brown metallic, Frozen Blue metallic oraz inne matowe lakiery BMW Individual), a także ekskluzywne odcienie skór (Cashmere Beige i Nutmeg). Na przykład lakier Pure Metal Silver sprawia, że karoseria zyskuje głęboki, olśniewający połysk. Ten unikalny metaliczny połysk jest wynikiem połączenia pigmentu efektu specjalnego z wodną powłoką lakierniczą. Dodatek ultracienkich płatków aluminium zapewnia jednolitą i błyszczącą powierzchnię. W zależności od kąta widzenia, te płatki tworzą kontrast światłocienia i podkreślają powierzchnie nadwozia. Taka powłoka lakiernicza jeszcze lepiej uwydatnia linie i kontury modelu, dodając wyraziste akcenty do designu pojazdu.
Rozszerzona gama funkcji z BMW ConnectedDrive zapewnia, że nowy BMW M5 zajmuje czołową pozycję w swoim sektorze pod względem inteligentnej łączności. Innowacyjne systemy wspomagania kierowcy i usługi mobilności optymalizują bezpieczeństwo i komfort podczas jazdy oraz korzystania z programów informacyjno-rozrywkowych. Nowy system Assistant Driving łączy ostrzeżenie o opuszczeniu pasa z ostrzeżeniem kolizyjnym, w tym funkcją hamowania. Jego kamera, umieszczona w obszarze przedniej szyby, rejestruje pojazdy i pieszych i wysyła kierowcy wizualne oraz dźwiękowe sygnały ostrzegawcze, gdy wykryje potencjalną kolizję. W sytuacjach krytycznych uruchamiane jest umiarkowane hamowanie w niebezpieczeństwie. System automatycznego włączania świateł drogowych bez olśnienia jest teraz również dostępny jako opcja dla BMW M5, a system ostrzegania o zmianie pasa można wykorzystać od prędkości 20 km/h (12.4 mph).