Ο οκτακύλινδρος κινητήρας υποβοηθείται στο έργο του από έναν ηλεκτροκινητήρα που ενσωματώνεται στο οκτατάχυτο κιβώτιο M Steptronic. Η ισχύς του κινητήρα είναι άμεσα διαθέσιμη κατά την εκκίνηση, προσφέροντας απόκριση χωρίς δισταγμό σε κάθε κίνηση του γκαζιού. Το σύστημα μετάδοσης κίνησης M HYBRID αποδίδει μέγιστη συνολική ροπή 800 Nm (κινητήρας εσωτερικής καύσης με ισχύ έως 650 Nm σε συνδυασμό με τον ηλεκτροκινητήρα που αποδίδει έως 280 Nm). Χάρη σε ένα σύστημα γραναζιών στο σύστημα μετάδοσης, η πραγματική μέγιστη ροπή του ηλεκτροκινητήρα στην είσοδο του κιβωτίου, αυξάνεται στα 450 Nm.

Η BMW XM επιταχύνει από 0 στα 100 km/h σε 4,3 δευτερόλεπτα, με τη συνοδεία ενός γεμάτου ενέργεια ήχου, σπάνιας συναισθηματικής απήχησης για οκτακύλινδρο κινητήρα. Ο ήχος προέρχεται από το σπορ σύστημα εξαγωγής που φέρει ηλεκτρονικά ελεγχόμενα, συνεχώς ρυθμιζόμενα flaps και εξαγωνικής διατομής διπλές απολήξεις, τη μία πάνω στην άλλη, για πρώτη φορά σε μοντέλο BMW M.

Το μπουτόν M Hybrid στην κεντρική κονσόλα χρησιμοποιείται για την επιλογή ενός από τα τρία προγράμματα λειτουργίας, συμπεριλαμβανομένης μιας ρύθμισης ELECTRIC για κίνηση με μηδενικές εκπομπές ρύπων σε ταχύτητες έως 140 km/h και για μέγιστη απόσταση 82 – 88 km στον κύκλο WLTP. Αυτό οφείλεται στη μπαταρία ιόντων λιθίου υψηλής τάσης που είναι τοποθετημένη στο κάτω μέρος του αμαξώματος και στην ωφέλιμη ενέργεια των 25,7 kWh που παρέχει. Η μονάδα συνδυασμένης φόρτισης (Combined Charging Unit) της BMW XM επιτρέπει φόρτιση AC με ισχύ 7,4 kW.

Η ισχύς που παράγεται από τις δύο κινητήριες μονάδες διοχετεύεται στο δρόμο μέσω του συστήματος τετρακίνησης M xDrive, του οποίου η ‘οπισθοβαρής’ ρύθμιση είναι ιδιαίτερα αισθητή στη λειτουργία 4WD Sport. Οι οδηγοί μπορούν επίσης να επιλέξουν τη λειτουργία 4WD Sand, η οποία έχει σχεδιαστεί ειδικά για οδήγηση στους αμμόλοφους και παρόμοιες επιφάνειες. Η λειτουργία του διαφορικού M Sport στον πίσω άξονα είναι επίσης πλήρως μεταβλητή.