In der zweiten Generation des BMW M5 wurde ein letztes Mal eine überarbeitete Version des Sechszylinder-Reihenmotors mit Einzeldrosselanlage aus dem BMW M1 verwendet (S38B36). Optisch bot er eine dezent aerodynamisch optimierte Karosserie mit optionalem Heckspoiler. Technisch wartete er mit einem eigens abgestimmten Fahrwerk mit strafferen Dämpfern, einer direkteren Lenkung und einer 13 mm größeren Bremsanlage an der Vorderachse auf. In dieser Motorisierung mit 3,5 Litern Hubraum wurde der BMW M5 bis Januar 1992 gebaut. Danach erfolgte eine größere technische Überarbeitung.