В январе 1988 г. в продажу поступило 3-е поколение седана BMW 5-й серии (Е34), а во второй половине года на автосалоне во Франкфурте дебютировала его спортивная версия - BMW M5. Это была последняя M5 с рядным 6-цилиндровым двигателем, а также последняя модель, которая собиралась на заводе в Гархинге вручную. Она имела классический дизайн с двойными круглыми фарами и L-образными задними фонарями, во многом перекликавшийся с 7-й серией. Внешние отличия BMW M5 сводились к аэродинамическим обвесам и специальным 17-дюймовым алюминиевым дискам "M-System", отводившим тепло от вентилируемых дисковых тормозов. Изначально автомобиль оснащался 24-клапанным 6-цилиндровым мотором DOHC объёмом 3535 см3 и мощностью 311 л.с. в паре с 5-ступенчатой механической коробкой передач Getrag. В 1991 г. в европейской модификации он был увеличен до 3795 см3 (340 л.с.), и в комплектацию вошла адаптивная подвеска. В 1992 г. BMW M5 стала доступна с кузовом универсал (Touring). В последний год она получила 6-ступенчатую коробку передач и диски "M-Parallel". Всего с 1988 по 1995 гг. было продано 12254 ед. BMW M5 (Е34).