Вперше Bmw M5 E34 з двигуном 3.6 літрів була показана у вересні 1988 року на Франкфуртському автосалоні, а 3.8 літрова версія була представлена ​​в 1991 році, тоді ж, коли і версія Touring.
Всі М5 E34 збиралися в маленькому містечку Гархинге, передмісті Мюнхена. Версію для ПАР збирали на місці (тобто в самому ПАР) на маленькій фабриці в Росслін з кит-комплектів, що поставлялися з Німеччини.

Від звичайної BMW 5-series E34 M5 E34 зовні відрізнялася іншим переднім бампером, бічними аеродинамічними «спідницями», заднім аеродинамічним дифузором, роздвоєною вихлопною трубою, іншими дзеркалами заднього виду (з'явилися лише з 1993 року на NA-spec) і колісними дисками. Версії NA-spec (версії для США) відрізнялися додатковими поворотниками на передніх крилах.
Салон М5 E34 відрізнявся більш дорогою шкірою, інший панеллю приладів, іншим кермом. На вибір покупця пропонувалося 2 керма - M-Technic Steering Wheel

і M-Technic II Steering Wheel (встановлювався на NA-spec, але за доплату).

Перша версія NA-spec відрізнялася наявністю клімат - контролю, і світло-сірою шкірою. Друга версія відрізнялася зближених передавальним відношенням з 3.91:1 до 3.73:1 для кращої економії палива, 3-х позиційної пам'яті водійського крісла і унікальним кольором Calypso Red Metallic в якості опції. Третя версія відрізнялася оригінальними бічними дзеркалами, відсутністю хрому (Shadowline), пакетом Nurburgring і унікальними квітами Lagoon Green Metallic і Avus Blue Metallic.

Перші машини мали двигун S38 B36 (3,535 см3). Двигун S38 B36 мав потужність 315л.с. при 6900 об / хв і тягу 371 Нм при 4750 об / хв.

Починаючи з 1991 року, на всі машини ставили двигуни S38 B38 (3,795 см3). Такі ж двигуни встановлювали і на М5 Touring.
Двигун S38 B38 відрізнявся від S38 B36 збільшеним об'ємом, збільшеною компресією з 10:1 до 10.5:1, перенастроює системою фаз газорозподілу, новою системою уприскування Bosch Monotonic 3.3, що загалом дало надбавку в потужності до 340к і тяги до 412Нм.

До 1994 року на машини встановлювалися МКПП-5 Getrag 280 / 5 з наступними відносинами: 3.51 (1), 2.08 (2), 1.35 (3), 1.00 (4), 0.81 (5) і головним передавальним відношенням 3.91:1. З травня 1994-го року встановлювалися МКПП-6 Getrag Type-D з наступними відносинами: 4.23 (1), 2.52 (2), 1.66 (3), 1.22 (4), 1.00 (5), 0.83 (6) і головним передавальним ставленням 3.23:1. На всіх М5 е34 стояв диференціал з максимальним коефіцієнтом тертя 25%.
Версії з двигуном S38 B36 оснащувалися колісними дисками M System I

версії з двигуном S38 B38 - дисками M System II.

Колеса з дисками M System I мали розмірність 235/45ZR17, а з дисками M System II - 255/40ZR17. Всі М5 E34, побудовані після травня 1994 року (Final Evolution) мали колеса з дисками M Parallel Spoke розмірністю 245/45ZR17.

Було 7 спеціальних версій М5 E34: "Cecotto" Edition, "Winkelhok" Edition, "Naghi Motors" Edition, "20 Jahre" Edition, UK Limited Edition, М5 Touring "Elekta" Edition і Final Evolution.
"Cecotto" Edition названа на честь одного з пілотів команди BMW Johnny Cecotto. Розробники намагалися створити «ідеальний М5 E34». Усього було вироблено 22 екземпляра.

Автомобілі відрізнялися двоколірною шкірою Nappa, обробкою з карельської берези, електрорегулюваннями і пам'яттю для сидінь водія і пасажира. Автомобілі забарвлювалися у два кольори: Lagoon Green metallic або Mauritius Blue metallic. Всі авто були побудовані в 1991 році.
"Winkelhok" Edition названа на честь іншого пілота команди BMW Joachim Winkelhok. Всього було створено 51 екземпляр. Відрізнялася зменшеним акумулятором (з 85 до 66 ампер / год.), Зменшеним бензобаком (з 98 до 80 літрів), обвісом і капотом з вуглеволокна, розширеними дисками M System I - 255 ZR17, маленьким заднім спойлером на подобу того, що стояв на М5 E28. У даній модифікації упор був зроблений на зменшення ваги.
"Naghi Motors" Edition. Ці авто постачали до Саудівської Аравії. Автомобілі мали двигун S38 B36 збільшеної потужності - 318л.с. і забарвлювалися в кольори Jet Black, Alpine White II і Lagoon Green Metallic. Всього було виготовлено 15 одиниць цієї версії. Машини відрізнялися відсутністю хрому (Shadowline), 3-х дисковим CD чейнджером, зеленою смугою по борту, на зразок лінії Alpine, червоними ременями безпеки, телефоном.
"20 Jahre" Edition була збудована до 20-ти річного ювілею Motorsport GmbH. Побудовано 20 екземплярів даної модифікації. Всі авто були побудовані в жовтні 1992 року. Всі машини забарвлювалися в колір Mugello Red. Двигун S38 B38.

Відрізняється пакетом Shadowline, Airbag для водія, омивача фар, кондиціонером з автоматичною рециркуляцією і очищенням повітря в салоні, 3-х дисковим CD чейнджером, аудіосистемою з 12-ма колонками (у звичайної М5 E34 їх 8), більш низьким обважуванням, пофарбованим у колір Jet Black, колесами M System II, пофарбованими в колір Jet Black, сидіннями Recaro SR Sport сірого кольору, торпедо і кермом, обшитим чорної алькантарою, червоними ременями безпеки і табличкою на центральній панелі «One of 20».
М5 UK Limited Edition був побудований в 50-ти примірниках. Відрізнялася кольором Rosso Red Metallic з двоколірним салоном з чорного верху Торпедо, а інше біла шкіра, і карельської березою (15 екземплярів).

Був і другий варіант - кольори Orinoco Metallic і салоном з шкірою темно-сірого кольору і деревом кольору стиглої сливи (35 екземплярів).

М5 Touring "Elekta" Edition продавався тільки в Італії. Автомобіль був створений у кількості 20 екземплярів. Всі машини були проведені між Маєм і липнем 1995 року. Забарвлювалися в колір Sterling Silver Metallic, салон обшивався шкірою Nappa кольору Marine, British Racing Green, або Hazelunt. Всі авто оснащувалися дисками M Parallel Spoke. Від усіх інших M5 Touring дана версія зовні відрізнялася тільки релінгами на даху.
М5 Final Evolution відрізнявся нової МКПП-6 Getrag Type-D, двошарові гальмівні диски, колісні диски R18 M Parallel Spoke, злегка розширений передній бампер. У салоні теж відбулися зміни. Сидіння Recaro мали нарощену бічну підтримку і оббивка сидінь була прикрашена логотипами / / / / М5 (на звичайні М5 така шкіра пропонувалася за доплату).

Всього було випущено:
EU-spec, 3.6 (LHD): 5,877 з 9.88 по 4.92
UK-spec, 3.6 (RHD): 524, 11.89 по 11.91
NA-spec, 3.6 (LHD): 1,678 з 12.89 по 4.93
SA-spec, 3.6 (RHD): 265 с 9.90 по 3.93
EU-spec, 3.8 (LHD): 2,676 з 12.91 по 7.95
EU-spec, 3.8 Touring (LHD): 891 з 3.92 по 8.95
UK-spec, 3.8 (RHD): 343 с 12.91 по 6.95
Усього було три модельних року версії М5 NA-spec: 1991-го року, 1992-го і 1993-го.
1991-го було випущено 1292, 1992-го - 125, 1993-го - 261.
У серпні 1995 року з конвеєра в Гарчінге зійшла остання BMW M5. BMW довела всьому світу, що М5 - один з небагатьох автомобілів бізнес-класу, який поєднував у собі непоєднуване: відмінну динаміку і керованість і високий рівень комфорту.