De BMW Vision EfficientDynamics is ontworpen als een zogeheten full hybrid plug-in en verenigt alle voorwaarden om de wegprestaties van een BMW M-model te verzoenen met een verbruik en een uitstoot die zelfs lager zijn dan die van de huidige kleine auto’s. Zijn aandrijfgeheel maakt een elektronisch begrensde topsnelheid van 250 km/u en een sprint van 0 tot 100 km/u in 4,8 s mogelijk. Het gemiddeld verbruik volgens de Europese normcyclus bedraagt 3,76 l/100 km, de CO2-uitstoot 99 gram per kilometer. De CO2-balans is nog gunstiger in volledig elektrische modus, nadat de batterij is opgeladen aan een standaard stopcontact (plug-in). Rekening houdend met de uitstoot die vrijkomt tijdens de productie van de stroom volgens de Europese energiemix, bedraagt de CO2-uitstoot dan slechts 50 gram per kilometer. Om ook een referentie te bepalen betreffende de CO2-uitstoot in elektrische modus is men bezig nieuwe wettelijke bepalingen op te stellen om het verbruik te meten van oplaadbare hybride en elektrische auto’s (plug-in). Op basis van de berekening van de voorziene methode wordt de CO2-uitstoot van de BMW Vision EfficientDynamics beperkt tot een derde van de oorspronkelijke waarde van 99 gram per kilometer.
De weg- en verbruiksprestaties worden verkregen door de combinatie van een erg zuinige turbodieselmotor met een synchrone hybride motor op de vooras en een volledig hybride systeem op de achteras. Het totale vermogen van het systeem bedraagt 356 pk en het motorkoppel 800 Nm. De drukgevoede driecilinder-dieselmotor met een cilinderinhoud van 1,5 liter volgt het downsizingprincipe, dat erin bestaat het potentieel van relatief kleine motoren te benutten door ze te combineren met een turbo om vervuilende uitstoot te verminderen. Ondanks de twee achterste plaatsen maakten zijn compacte afmetingen het mogelijk de driecilinder voor de achteras in te planten, zoals bij een levendige sportwagen met middenmotor. De motor beschikt over een directe injectie met common rail van de allerjongste generatie, evenals over een turbo met variabele inlaatgeometrie. Hij levert een vermogen van 163 pk en een maximumkoppel van 290 Nm.
Bij het vertragen en het remmen doet de elektromotor op de achteras dienst als generator door stroom te leveren aan de ingebouwde lithium-polymeerbatterij. Deze elektrische energie wordt dus opgewekt zonder meerverbruik. Bovendien kan de elektrische energieaccumulator worden aangesloten aan een conventioneel stopcontact om hem op te laden. Aangesloten aan het thuisnetwerk (220 volt, 16 ampère) heeft hij maximum twee uur en half nodig om opgeladen te worden. Aan een stopcontact met een hogere spanning en stroomsterkte (380 volt, 32 ampère) duurt het opladen maximum 44 minuten. De energieaccumulatoren bevinden zich in een element van het onderstel dat centraal in de lengteas van de auto is opgesteld. De BMW-studie heeft in totaal 98 lithium-polymeercellen aan boord. De brandstoftank in het achterste gedeelte van de centrale chassistunnel heeft een inhoud van 25 liter. Ze geeft het prototype Vision-EfficientDynamics een autonomie van ongeveer 650 kilometer wanneer het gebruikmaakt van zijn verbrandingsmotor. Gezien de autonomie van 50 kilometer in volledig elektrische modus is het rijbereik van de auto dus zo’n 700 kilometer.
De BMW VisionEfficientDynamics zoekt ook nieuwe wegen op met zijn design. Met een lengte van 4,6 meter, breedte van 1,90 meter en hoogte van 1,24 meter biedt het prototype plaats aan tot vier personen plus hun bagage. Doordat het principe van de lichte constructie nauwgezet werd toegepast, kon men het leeggewicht beperkten tot 1.395 kilo en het zwaartepunt verlagen, wat het rijplezier en het weggedrag ten goede komt. Aangezien de verbrandingsmotor voor de achteras werd ingeplant, konden de stilisten de voorpartij van de auto een erg lage lijn geven, gecombineerd met een boogvormige daklijn. Om de stroomlijnkwaliteiten van de BMW Vision EfficientDynamics te optimaliseren doen tal van koetswerkelementen dienst als winddeflectoren en is de concept-car uitgerust met banden en velgen van afmetingen die weinig gebruikelijk zijn voor een sportwagen. Zo bedraagt de verhouding breedte/hoogte van de banden 195/55. Tegelijkertijd verzekeren de velgen met een diameter van 21 duim een contactoppervlak met de weg dat vergelijkbaar is met dat van een veel bredere band. In combinatie met de gesofisticeerde cinematiek van de assen kan de auto zo pratgaan op een uiterst levendig weggedrag. Het meetbare resultaat van de optimalisering van de stroomlijnkwaliteiten is de Cx van slechts 0,22.