E12 представили в Германии после закрытия Олимпийских игр в Мюнхене. Первыми моделями стали 520 и 520i. На обе модели устанавливался четырехцилиндровый двигатель М10, отличие было в системе питания. На 520 двигатель был карбюраторным, а на более дорогой 520i - с системой распределённого впрыска топлива Kugelfischer c топливным насосом высокого давления (видимо, мотористы BMW решили вспомнить авиационное прошлое фирмы). Новшествами для BMW были гидроусилитель руля, радиатор на эластичных опорах; задние аммортизаторы были установлены внутри пружин, что позволило установить на E12 подвеску с автоматическим поддержанием клиренса задней оси; в бардачке установили заряжемый от бортовой сети фонарик. Впервые на BMW появился диагностеческий разъём и набор необходимых инструментов в откидываемом кофре на внутренней стороне крышки багажника. E12 составили успешную конкуренцию компактным Мерседесам в кузове W114 1968 модельного года (дизайна всё того же Поля Брака).

Через год после премьеры, в 1973 году, пятая серия пополнилась моделью 525 с 2,5-литровым шестицилиндровым карбюраторным двигателем МЗ0 мощностью 145 лошадиных сил. 525-ую можно отличить по капоту c широкой выштамповкой, в то время как у двухлитровых моделей капот был почти плоским.

В июне 1974 года в ответ на топливный кризис тех годов появилась экономичная и наиболее доступная по цене модель 518 с четырехцилиндровым двигателем М10 мощностью 90 л.с., оснащенная карбюратором Solex 38 PDSI.

В январе 1976 года появилась самая мощная и самая дорогая на тот момент европейская модель - 528. Она оснащалась шестицилиндровым двигателем М30 с двумя карбюраторами Zenith 32-40 INAT и обладала мощностью в 165 л.с. Отличительной особенностью данной модели стали передние вентилируемые тормозные диски. А в августе того же года, на модель 520i вместо громоздкой и сложной системы впрыска Kugelfischer, поставили только появившуюся тогда новую модель механического впрыска топлива Bosch K-Jetronic.

Руководство концерна всегда осозновало важность североамериканского рынка, надёжного источника доходов в 60-х годах. И модели в кузове E12 во многом разрабатывались с учётом интересов американцев. Именно поэтому для E12 можно было заказать очень широкий набор опций - автоматическую коробку передач, кондиционер, зеркала и стёкла с электроприводами, электрический люк, усилитель рулевого управления, подвеску с автоматическим поддержанием клиренса задней оси, центральный замок и т.д. Первой моделью для североамериканского рынка в 1975 году стала 530i, оснащённая 6-цилиндровым мотором M30 с системой впрыска Bosch L-Jetoronic. Хотя двигатель имел объём 3.0 литра и систему впрыска, для соответсвия жёстким экологическим нормам его снабдили системой рециркуляции отработавших газов (EGR) и сложной системой термической нейтрализации выхлопа, в результате его мощность не превышала показателей европейской карбюраторной модели 528. Кроме того, неполадки в системе нейтрализации часто приводили к перегреву мотора, прогару клапанов, и даже к трещинам в головке блока цилиндров. В итоге после судебного процесса, всем владельцам, пострадавшим от этого дефекта, бесплатно заменили головку блока даже если гарантия на автомобиль уже закончилась. В конструкцию головки блока внесли изменения, устранив проблему. В 1979 году, после введения ещё более жёстких экологических норм, модель 530i заменили на 528i. Объем двигателя уменьшили, а вместо проблемного термического нейтрализатора применили каталитический нейтрализатор отработавших газов со встроенным датчиком кислорода, в результате чего модель легко проходила экологические тесты в 50 штатах и могла свободно продаваться по всей территории США. Базовое оснащение модели также улушили, добавив полный электропакет, стереосистему, кондиционер, электролюк на 2 положения, легкосплавные диски, самоблокирующийся дифференциал, полностью кожаный салон. Версию для североамериканского рынка легко отличить по развитым переднему и заднему бамперам, а также по большим поворотникам на крыльях.

В июле 1976 года E12 модернизировали: изменилось более 40 деталей в конструкции и оформлении, в том числе фирменные "ноздри" сместили повыше, капот приобрел характерную выштамповку, надвинутую на "ноздри"; на крыше появился люк; задние фонари увеличились, появилось новое рулевое колесо, а также современный круглый воздушный фильтр со сменным элементом и вентиляция бензобака, заливную горловину которого перенесли с задней части машины на правое заднее крыло.

С сентября 1977 года на модель 520 стали устанавливать новый 6-цилиндровый карбюраторный силовой агрегат М60 (впоследствии вместе с небольшой модернизацией получивший индекс М20) мощностью 122 л.с. с приводом распредвала зубчатым ремнем. В том же 1977 году зеркала заднего вида на хромированных ножках переместили в угол окна.

C 1978 года на E12 стали устанавливать 5-ти ступенчаные механические коробки передач вместо 4-х ступенчатых. На некоторых моделях предоставлялась возможность выбора коробки - "экономичной" с длинными передачами либо "спортивной" с короткими. С сентября того же 1978 года на всех моделях появились индикатор износа передних тормозных колодок и новый подрулевой переключатель.

В 1979 году появилась модель 518i с системой механического впрыска Bosch K-Jetronic. Изготавливалась она только на экспорт в Японию и Швецию, причем японская модель оснащалась только автоматической трансмиссией. Главной отличительной особенностью модели были большие повторители поворотов на передних крыльях (как на версии для североамериканского рынка).

Самую привилегированную позицию занимали автомобили, подготовленные отделением BMW Motorsport GmbH. Сначала отделением предлагалась подготовка моделей 525 и 528 под запрос покупателя, а в 1980 году BMW Motorsport представило модель М535i с двигателем M30 объемом 3.5 литра от BMW 635 CSi. В стандартное оснащение входила спортивная механическая коробка передач Getrag (с прямой 5й передачей), спортивная подвеска с амортизаторами "Bilstein", самоблокирующийся задний дифференциал, усиленные тормоза. Снаружи машина отличалась развитым передним бампером и спойлером на крышке багажника, внутри - креслами со спортивным профилем от Recaro или ASS (на выбор покупателя). Спидометр был размечен до 240 км/ч. M535i обладала отличной динамикой - 7.2 секунды требовалось для разгона до 100 км/ч, и высокой максимальной скоростью - 230 км/ч.

Тюнинг-ателье Hartge предлагало владельцам модели 528i программу доработки их машин до "Hartge 535i". В целом список доработок соответствовал модели M535i, но машина получалась чуть более быстрой и более жесткой. Двигатель заменяли на более мощный от BMW 635CSi объёмом 3.5 литра, а после небольшой доводки он выдавал 220 л.с.. Устанавливалась 5-скоростная механическая коробка передач, самоблокирующийся задний дифференциал, подвеска из компонентов "Bilstein", вентилируемые дисковые задние тормоза, 15-ти дюймовые колеса с дисками BBS. В результате кардинально улучшалась разгонная динамика (ровно 7 секунд до "сотни"), а максимальная скорость составляла 230 км/ч.

На автосалоне во Франкфурте в декабре 1978 года тюнинговая фирма Alpina продемонстрировала три доработанных автомобиля BMW (3-ей, 5-ой и 6-ой серий), в числе которых была модель Alpina B7 Turbo, разработанная на базе BMW 528i. На машину устанавливался оснащённый турбонагнеталем и системой впрыска двигатель M30 объемом 3 литра и мощностью 300 лошадиных сил, что принесло Alpina B7 звание самого быстрого четырёхдверного седана в мире. В список стандартного оснащения входили аммортизаторы Bilstein, пружины с прогрессивной характеристикой, вентилируемые дисковые тормоза и спреди и сзади, 16-ти дюймовые колеса с шинами Pirelli P7, стереоустановка Pioneer, сиденья со спортивным профилем, юбка под передний бампер и спойлер. Всего было выпущено 147 машин. Несмотря на то, что кузов E12 уже был снят с производства, в ноябре 1981 года фирма Alpina представила модель Alpina B7S Turbo c турбированным двигателем М30 объемом 3,5л, доведя его мощность до 330 л.с. Было выпущено всего 60 машин модели B7S, причем все - в цвете Dunkelsaphirblau metallic (темно-синий металлик).

1981 год стал последним годом производства E12 в Европе. В этом же году в конструкцию внесли последние изменения - слегка уменьшили вес машины за счёт более тонких стёкол и облегчённых кузовных панелей, а крепления ремней безопасности перенесли на сиденья. Немецкое качество сборки, а также превосходная комбинация управляемости, мощности и комфорта принесли пятой серии всемирное признание. В июле 1981 года путем глубокой модернизации кузов Е12 сменили новым - с индексом Е28. За 9 лет производства было выпущено 699.335 автомобилей.

E12 производили также в Южной Африке, где в 1974 было открыто сборочное предприятие. Там производсво закончилось намного позже чем в Германии - в начале 1984 года, и соответственно одно время шло параллельно с производством следующей "пятёрки" в кузове E28. Поэтому на южноафриканских E12 можно встретить некоторые компоненты от E28 - приборную панель, детали передней и задней подвески и т.д.

Ничто не вечно, кроме BMW