Oficjalna prezentacja modelu X5 odbyła się podczas Salonu Samochodowego w Detroit, w styczniu 1999 roku. Kilka miesięcy później ruszyła sprzedaż tych pojazdów w USA. Na rynku europejskim model ten pojawił się w 2000 roku.

Obszerne nadwozie o konstrukcji samonośnej miało formę pięciodrzwiowego kombi. W zakresie mechanizmów korzystano z rozwiązań sprawdzonych w samochodach serii 5 oraz terenowych Land Roverach (w tym czasie marka ta należała do BMW). Początkowo stosowano silniki benzynowe o pojemności skokowej 3,0 i 4,4 dm3. Nieco później pojawił się model z turbodoładowanym silnikiem Diesla o pojemności 3,0 dm3. Stały napęd obu osi odbywał się poprzez pięciobiegowe skrzynie przekładniowe i centralny niesymetryczny mechanizm różnicowy. W 2001 roku wprowadzono do produkcji silniejszą wersję z silnikiem o pojemności 4,6 dm3.

Pod koniec 2003 roku samochody rodziny X5 poddano istotnej modernizacji. W ramach operacji face lifting zmieniono między innymi kształt wlotu powietrza oraz przednie i tylne lampy. Silnik benzynowy o pojemności 4,4 dm3 oraz turbodiesel zostały zmodernizowane pod kątem zwiększenia osiągów. Zastosowano skrzynie przekładniowe o sześciu biegach.

W kwietniu 2004 roku debiutowała wersja z dynamicznym silnikiem pojemności 4,8 dm3. W tym samym roku zmieniono system rozdziału napędu osi na nowocześniejszy (xDrive).

Produkcję samochodów tej generacji zakończono we wrześniu 2006 roku.