Para la versión superior del M5 E39 , se desarrolló un nuevo motor de gasolina con el índice S62. A diferencia de la generación anterior M5 E34 , que tenía seis cilindros en línea, el S62 era un motor V- 8 de 5 litros que producía 400 hp. (294 kW) a 6600 rpm. Se tomó como base el M62 civil, que a su vez tenía un bloque de aluminio y culatas de aluminio.
La culata utiliza el sistema Double VANOS , que permite cambiar la distribución de válvulas. El motor tiene ocho válvulas de mariposa , una mariposa para cada cilindro . La culata se ha modificado profundamente, los canales de admisión y escape se han ampliado. Se reemplazaron dos árboles de levas con mayor elevación de válvulas y sincronización más amplia.
El bloque aumentó el diámetro de cada cilindro a 94 mm, instaló un cigüeñal equilibrado y liviano con una carrera de pistón de 89 mm y bielas forjadas , lo que llevó a aumentar la cilindrada del motor a 4941 cc. Para una mejor circulación del aceite en el sistema y transferencia de calor, se instalan 3 bombas de aceite , dos de bombeo y una de suministro. El pistón se enfría mediante boquillas de aceite.
A diferencia del M62, el S62 utiliza dos cadenas de distribución .