Die vierte Generation der BMW 7er Reihe wurde zu Beginn mit V8-Benzin-Motoren vorgestellt. Ab 2005 kam eine neue V8-Motorengeneration in diese Fahrzeuge. Der größere der beiden Motoren mit 4.799 ccm Hubraum leistete maximal 367 PS und entwickelte ein maximales Drehmoment von 490 Nm. Der BMW 750Li war bis auf eine um 14 cm verlängerte Karosserie technisch praktisch identisch mit dem BMW 750i. So motorisiert beschleunigte das Fahrzeug in 6,0 Sekunden aus dem Stand auf 100 km/h.