Der BMW 730Li war bis auf eine um 14 cm verlängerte Karosserie technisch praktisch identisch mit dem BMW 730i. Beim hier eingesetzten Triebwerk handelte es sich um den M54 genannten Motor der bereits in der BMW 5er und der BMW 3er Reihe sowie im BMW X5 seinen Dienst tat. Sowohl das Kurbelgehäuse als auch der Zylinderkopf waren aus einer Aluminium-Legierung, um Gewicht zu sparen. Die vollvariable Steuerung des Öffnungszeitpunktes für die Einlass- und die Auslassventile half, Kraftstoff zu sparen.