BMW memperkenalkan generasi kedua seri 5 pada tahun 1981, dan sementara eksterior tidak menunjukkan perubahan yang mengesankan, departemen teknik membakar minyak tengah malam. Dengan pasar yang sehat dan meningkatnya permintaan kendaraan premium, BMW mempertimbangkan untuk menumbuhkan pangsa pasarnya. Tetapi tidak ingin melakukan itu dengan menurunkan harga. Itu melakukannya dengan meningkatkan mobilnya ke tingkat yang lebih tinggi dan mengirimkan sedan olahraga sejati untuk para pelanggannya. Meskipun masih menyimpan fasia depan yang disapu, seri 581 itu menyerupai fasia depan dari adik lelakinya yang sudah diketahui, seri 3. BMW menghubungkan desain quad-headlamps dan chrome "ginjal" melalui bilah horizontal plastik. Bumper-nya tidak lagi merupakan bagian logam tetapi satu plastik yang dibungkus dengan strip chrome, area karet, dan sinyal belok. Sebagai pilihan, pembuat mobil menawarkan lampu kabut tambahan. Untuk pasar Amerika Utara, BMW dipaksakan oleh peraturan A.S. untuk meningkatkan ukuran bumper, yang memanjakan tampilan keseluruhan mobil. Di dalam, ada konsep desain baru yang sudah dibayangkan pada seri 3 pertama. Dasbor dipusatkan di sekitar pengemudi, dan tumpukan pusat miring mudah dijangkau. Konsol pusat yang tinggi juga membuat perbedaan yang jelas antara "pusat operasi" dan sisa kendaraan. Di bawah kap, BMW memasang pilihan mesin yang luas berkisar antara 90 hp dan 218 hp. Juga, pada tahun 1983, BMW mempresentasikan kendaraan bertenaga diesel tercepat di dunia, 524 TD. Itu mampu mencapai hingga 180 kpj (112 mph), dan itu dilakukan karena turbocharged, inline-enam unit. Terlepas dari model biasa, pembuat mobil Jerman memperkenalkan versi M5 pada tahun 1985 sebagai sedan olahraga berkinerja tinggi.