Los dos motores que se ofrecerán inicialmente son gasolina: un seis cilindros en línea de 3.0 litros con dos turbocompresores y 306 CV de potencia máxima, y un ocho cilindros en V de 4.4 litros de cilindrada y 408 CV de potencia máxima. Se esperan dos variantes Diesel de 3.0 litros de cilindrada con uno y dos turbocompresores de geometría variable, inyección directa common-rail y 235 y 286 CV para fines de 2008, así como una variante híbrida.
Su frente es elegante y algo sobrio con la parrilla que usan todos los BMW. Sus faros frontales terminan en ángulo, concluyendo en el corte lateral que alberga las manijas de la puerta y que va hasta las luces traseras. Los pequeños faros direccionales van en forma de triángulo y la parte que cubre los espejos viene con el color de la carrocería. Además de una línea cromada, cuenta con dos exploradoras en forma de círculo, con el contorno cromado. Las puertas no tienen marco, lo que da al vehículo un corte más deportivo.
El X6 estrena el sistema "BMW Dynamic Perfomance Control". Este mecanismo permite variar el torque que producen las ruedas traseras de forma independiente y que está concebido para obtener la máxima estabilidad tanto en fases de aceleración como de frenado. Este sistema permite, por ejemplo, tomar las curvas a mayor velocidad, reduciendo el torque de las ruedas interiores y aumentándolo en las exteriores (que cubren un mayor recorrido). El sistema es incluso capaz de aplicar un momento negativo a una rueda trasera y positivo a la otra rueda.
En 2012 el X6 fue renovado ya que habia pasado 3 años con el mismo diseño.