Le X6 est le premier véhicule de BMW à utiliser un différentiel arrière actif de chez ZF en vue d'améliorer l'agilité et le comportement routier. Il inaugure aussi sous la version 5.0 un nouveau V8 4,4 litres Twinturbo (bi-turbo) de 407 ch qui va d'ailleurs être utilisé par la suite pour plusieurs autres modèles comme les futures série 5, série 6 et série 7 (déjà dévoilée). L'autre version disponible côté essence est le X6 3.5i de 306 ch. Côté Diesel, il se décline en 3.0d de 235 ch et en 4.0d utilisant la technologie TwinTurbo avec une puissance de 306 ch.