Naujosios 6-osios serijos BMW automobiliai pradžioje buvo pristatomi su 4,4 L 333 AG (245 kW) V8 varikliui. Nuo 2004 m. tapo prieinamas šešių cilindrų variklis. Netrukus po variklio modifikacijos sekė naujas kabrioleto modelis (E64), kuris tapo pirmuoju 6-oji serijos BMW automobiliu su nuimamu stogu. 2006 m. BMW 645Ci buvo pakeistas į 650i, su didesniu varikliu (4,8 L) ir 367 AG (270 kW). Su nukeliamu stogu BMW M6 buvo pristatyta 2005 m. pabaigoje, panaudojant tą patį V10 variklį kaip ir BMW M5 modelis, turintį 507 AG (373 kW). 2007 m. buvo pristatyta BMW 635d (su Twin Turbo 3.0l dyzeliniu varikliu) pasižyminti 286 AG (210 kW) ir 430 ft • lbf (580 N • m) .
Vairuotojai gali pasirinkti iš dviejų transmisijos variantų: 6-pavarų mechanine arba 6-pavarų automatine "Steptronic". Galingajai M6, buvo įmontuota tik 7-pavarų Getrag SMG III vienos sankabos pusiau automatinė pavarų dėžė tačiau vėliau tapo neprivaloma ir po metų buvo pasiūlyta įsigyti 6-pavarų mechaninę, kuri vėliau tapo baziniu automobilio variantu variantu. SMG III taip pat buvo neprivaloma 6-serijoms modeliams su V8 varikliais (645Ci/650i), iki 2008 metų modelių.
2010 m. BMW M6 modelis buvo antras pagal brangumą BMW kabrioleto versiją ir $ 102,350 už kupė. BMW netrukus paskelbė, kad ji nutraukia M6 kupė bei M6 kabrioleto gamybą, koncernas taip pranešė, kad daugiau nebegamins V10 variklio versijos.
