Die Fahrwerkskonstruktion des neuen BMW M5 umfasst eine Doppelquerlenker-Vorderachse und eine Fünflenker-Hinterachse mit eigenständiger Kinematik und Elastokinematik sowie zahlreichen speziell darauf abgestimmten Komponenten. Die elektrisch unterstützte Zahnstangenlenkung mit M Servotronic und variabler Lenkübersetzung ist starr mit dem Vorderachsträger verschraubt, um optimale Fahrbahnrückmeldungen und eine hohe Zielgenauigkeit zu gewährleisten. In Verbindung mit den großen Spurweiten und der hohen Torsionssteifigkeit von Karosserie und Fahrwerksanbindung führt diese Kombination zu einem M typischen Fahrverhalten, das von Agilität, Präzision und einem linearen Aufbau von Querkräften bei dynamischer Fahrweise geprägt ist.

Zur Serienausstattung gehören außerdem ein Adaptives M Fahrwerk mit elektronisch geregelten Stoßdämpfern und eine Integral-Aktivlenkung, die ein Mitlenken der Hinterräder um bis zu 1,5° bewirkt. Die M spezifische Abstimmung, die individuell wählbaren Kennfelder und die radindividuelle Regelung der Stoßdämpfer ermöglichen eine optimale Aufbauanbindung sowie eine maximale Spreizung zwischen rennstreckentauglicher Dynamik und Fahrkomfort im Alltag. Das gezielte Mitlenken der Hinterräder optimiert die Fahrstabilität bei hohem Tempo ebenso wie die Agilität und den Komfort beim Rangieren.

Traktion, Agilität und Fahrstabilität profitieren von der Aktornahen Radschlupfbegrenzung und der Vernetzung aller Regelsysteme im integrierten Querdynamikmanagement. Ebenso wie die serienmäßige M Compound Bremsanlage wird auch die optionale M Carbon-Keramik Bremsanlage mit einem integrierten Bremssystem kombiniert, das die Darstellung zweier Kennlinien für das Pedalgefühl ermöglicht. Die Serienausstattung beinhaltet M Leichtmetallräder in den Größen 20 Zoll an der Vorder- und 21 Zoll an der Hinterachse. Sie werden serienmäßig mit einer High-Performance-Bereifung kombiniert.