Автомобили сначала оснащали только четырехцилиндровыми двигателями М10 рабочим объемом 2,0 л мощностью 115 л.с. с карбюратором и 130 л.с.(520) с механической системой впрыска топлива (520i). Через год после премьеры, в 1973 г., добавилась модель 525 с 2,5-литровым шестицилиндровым двигателем (МЗ0) мощностью 145 л.с.
с несколько более выпуклой формой капота.
С июня 1974-го года пошла экономичная модель BMW 518 сдвигателем М10 рабочим объемом 1,8 л мощностью 90 л.с. (ее последовательно модернизировали в 1975 и 1980 годах).
В июле 1976-го BMW E12 в первый раз модернизировали: изменилось более 40 деталей в конструкции и оформлении, в том числе фирменные "ноздри" сместили повыше, капот приобрел характерную под штамповку, как бы надвинутую на "ноздри"; в крышу установили солнечный люк (приподнимающийся в задней части); задние фонари увеличились, появилось новое рулевое колесо, а также современный круглый воздушный фильтр со сменным элементом и вентиляция бензобака, горловину которого перенесли на правое крыло.
Самую мощную модель BMW 528 с 2,7-литровым шестицилиндровым карбюраторным двигателем МЗ0 мощностью 170 л.с. оснастили вентилируемыми дисковыми тормозами. С сентября 1977 на модели 520 стали устанавливать новый 6-цилиндровый карбюраторный силовой агрегат М20 мощностью 122 л.с. с приводом распредвала зубчатым ремнем, а модель 528 получила систему впрыска L-Jetronic, что позволило увеличить мощность до 177 л.с. На всех моделях наружное зеркало переносится в угол окна передней двери. С сентября 1978 года на всех моделях появились индикатор износа передних тормозных колодок и новый переключатель на рулевой колонке. Мощность модели 528 довели до 184 л.с.