Силовой агрегат BMW ActiveHybrid X6 состоит из двигателя V8 мощностью 300 кВт/407 л.с. с технологией BMW TwinPower Turbo и двух электродвигателей, развивающих 67 кВт/91 л.с. и 63 кВт/86 л.с. Максимально достижимая мощность составляет 357 кВт/485 л.с., крутящий момент достигает максимального значения 780 ньютон-метров. Таким образом, BMW ActiveHybrid X6 является самым мощным гибридным автомобилем в мире.

Технология BMW ActiveHybrid позволяет двигаться как на одной электротяге, так и с помощью двигателя внутреннего сгорания или с помощью комбинации обоих видов привода. Движение без выброса СО-2 в электрическом режиме возможно со скоростью до 60 км/ч. Двигатель внутреннего сгорания подключается в зависимости от запрашиваемой нагрузки и автоматически выключается в режимах принудительного холостого хода при скоростях ниже 65 км/ч.

С места до 100 км/ч он разгоняется за 5,6 секунды. Средний расход топлива в тестовом цикле по стандарту Евро-5 составляет 9,9 литра, выброс СО-2 - 231 грамм на километр

Благодаря интеграции обоих электродвигателей в активную трансмиссию Two Mode реализуются два режима работы. Один режим предназначен для трогания с динамичным набором мощности и для движения с низкими скоростями, второй режим оптимизирован для движения с высокой скоростью.

При торможении или отпускании педали акселератора кинетическая энергия преобразуется в электрическую и накапливается в высокоэффективном аккумуляторе. В зависимости от ситуации движения один или оба электродвигателя выполняют функцию генератора. Мощность рекуперации энергии системы в 25 выше, чем у использовавшейся до сих пор в серийных моделях BMW системы рекуперации энергии при торможении.

С точки зрения ходовых качеств и комфорта BMW ActiveHybrid X6 соответствует стандартам, установленным современными моделями BMW X. При этом не обнаруживается никаких различий между режимами движения на электрической тяге и на двигателе внутреннего сгорания. Свой вклад в динамику вносит интеллектуальная система полного привода xDrive, непрерывно регулирующая распределение крутящего момента между передними и задними колесами

Ходовая часть BMW ActiveHybrid X6 в значительной мере соответствует технологии, использованной в BMW X6 xDrive50i. Спереди устанавливается подвеска на двойных поперечных рычагах, обеспечивающая отличную динамику, высокий уровень комфорта и устойчивость при движении по прямой. Интегральная четырехрычажная задняя подвеска адаптирована к особенностям гибридной модели с точки зрения распределения массы по осям и мощности привода. Задняя подвеска обладает исключительной гибкостью ходовых качеств, которую в стандартной комплектации даже при высокой загрузке с помощью пневматических упругих элементов обеспечивает функция регулирования высоты кузова.

Внешне от BMW X6 гибридная версия отличается, прежде всего, отчетливыми выступами на капоте. Кроме того, на особый характер автомобиля указывают надписи "ActiveHybrid" на декоративной, характерной только для этой модели планке задней крышки и передних дверях, накладки на пороги с надписью "BMW ActiveHybrid" на сторонах водителя и переднего пассажира, 19-дюймовые легкосплавные диски (в качестве опции 20-дюймовые легкосплавные диски с оптимизированным по аэродинамике дизайном Stremline) и впервые предлагаемый для BMW X6 цвет кузова Bluewater Metallic.