trzecia generacja BMW serii 5, następca BMW E28. BMW E34 zaprezentowana została w 1987 roku, sprzedawana była od roku produkcyjnego 1988^{[potrzebny przypis]}. Z początku paleta silnikowa była ograniczona do pięciu silników:

• M20B20/B25 520i i 525i (napędzane paskiem rozrządu) – odpowiednio 129 KM i 170 KM
• M30B30/B35 530i oraz 535i – odpowiednio 188 KM (197 KM bez katalizatora) i 211 KM (220 KM)
• M21D24 524td – 115 KM

Samochód ten uznawany był za jeden z najbezpieczniejszych w swojej klasie za sprawą zamontowanych poduszek powietrznych dla kierowcy i pasażera, ABS-owi i solidnej konstrukcji. Sztywność skrętna nadwozia wzrosła w stosunku do poprzedniego modelu E28 o 70%, natomiast sztywność giętna o 34%. Samochód spełniał ówczesne amerykańskie normy bezpieczeństwa tj. po uderzeniu przodem w sztywną barierę przy prędkości 56 km/h (35 mil) oraz uderzeniu w tył przy prędkości 48 km/h (30 mil) wszystkie drzwi dały się otworzyć bez użycia narzędzi, a przedział pasażerski pozostał nienaruszony. Droga hamowania z prędkości 100 km/h wynosiła poniżej 40 metrów dla wersji 518 i 520i do 42 metrów dla wersji 535, co stanowiło najlepszy wynik wśród samochodów produkcyjnych typu sedan w roku 1990. W maju 1990 roku zastąpiono jednostki M20 (12 zaworowe) na M50 (24 zawory, napędzane łańcuchem rozrządu) modelach 520i (150 KM) i 525i (192 KM). Od jesieni 1992 roku dostępne były silniki V8 (M60B30, 3 litry/160 kW i M60B40, 4 litry/210 kW).

W E34 występują trzy silniki Diesla:

• 524td (M21D24, 2,4 l/115 KM) do 1991 r.,
• 525tds (M51D25, 2,5 l/143 KM)
• 525td (M51D25, 2,5 l/115 KM) od 1993 roku.

Wiele z silników E34 zostało nagrodzone w konkursie Engine Of The Year (EOTY).

Ciekawostką było wyprodukowanie wersji 518g – fabrycznie zasilanej instalacją gazową.

Skrzynie były manualne i automatyczne (produkowane przez firmę ZF). Manualne posiadały 5 przełożeń, jedynie wersja 540 (bardzo rzadko spotykana) – 6 biegów. Automaty: 4 biegowe (4HPxx) oraz 5 biegowe (5HPxx)

W 1991 roku wprowadzono wersję iX – z napędem na 4 koła. Dostępne były 2 nadwozia sedan i kombi. Do napędu posłużył silnik M50B25 2,5 192 KM. Była możliwość wyboru między skrzynią automatyczną i manualną. Powstało 9366 egzemplarzy modelu E34 525iX.

We wrześniu 1991 roku rozpoczęto produkcję wersji nadwoziowej kombi touring z unikatowym wtedy podwójnym szyberdachem. Od 1988 w sprzedaży była także wersja M5.

BMW E34 przeszło trzy faceliftingi, pierwszy we wrześniu 1990 roku- wprowadzono silniki M50 z 24 zaworami, które zastąpiły starsze konstrukcje M20. Silnik M21 zastąpił M51 w dwóch wariantach- TD i TDS z intercoolerem. Skrzynie automatyczne 4 biegowe, zastąpiono 5 biegowymi. Drugi lifting objął zmianę min. lusterek, zastosowano inne materiały we wnętrzu. Standardowo dla wszystkich modeli wprowadzono poduszkę powietrzną kierowcy i ABS. W silnikach M50 zastosowano system zmiennych faz rozrządu VANOS. Silniki M30 ustąpiły miejsca modelom z silnikami V8. 530i v8 i 540i posiadały szerszy grill i inną maskę, niż inne wersje. Trzeci miał miejsce w połowie 1994 roku, zastosowano wówczas przednią atrapę (grill, tzw. nerki) na tzw. szeroki oraz klapę silnika do każdej wersji silnikowej. Silnik M40 w 518i zastąpił silnik M43. Wprowadzone wersję wyposażenia Executive- min. dokładki progowe i listwy dolne drzwi jak w wersji M-Technik, lakierowane doły zderzaków, 16″ felgi, drewniane wykończenie. Dodano drugi air-bag do listy wyposażenia dla wszystkich wersji. Łącznie sprzedano 1 331 056 egzemplarzy.