Der erste BMW der 5er Reihe ist das Nachfolgemodell der „Neuen Klasse“, das von Sommer 1972 bis Mitte 1981 produziert wurde. Das Fahrzeug hat die Modellreihenbezeichnung E12.

Es leitete eine Neuordnung der Nomenklatur bei BMW ein. Die erste 5er-Reihe wurde nur als viertürige Stufenhecklimousine angeboten.

1968 plante BMW den Nachfolger für die Neue Klasse (1800 und 2000). Relativ früh kam man auf den Namen "520", um eine Brücke zu den Modellen BMW 501 und 502 zu schlagen. Im März 1970 wurde eine von Bertone designte Studie als "BMW 2200TI" (Garmisch) vorgestellt. Sie besaß aber noch rechteckige Scheinwerfer, was jedoch nicht zum BMW-typischen, sportlichen Charakter gepasst hätte. 1971 wurde dies korrigiert. Die Einführung des nun als 5er-Reihe bezeichneten Wagens fand im September 1972 statt. Der E12 war zudem der erste BMW, bei dem die Baureihenbezeichnung (in dem Fall eine Fünf) vorne stand. Mitte 1975 folgte ihm der E21 (erste 3er-Reihe) und Anfang 1976 der E24 (erster 6er) in dieser Art.

Für den E12 wurde ein reichhaltiges Motorenprogramm angeboten – beginnend mit dem kleinen 1,8-Liter-Einstiegstriebwerk im 518, das bereits aus dem BMW 1800 bekannt war, bis hin zur 3,5-Liter-Maschine im gegen Ende der Baureihe in kleiner Auflage gebauten M535i. BMW 518 und BMW 520 haben die bewährten Vierzylindermotoren des Typs M10. Ab Sommer 1977 wurde der BMW 520 mit dem neu entwickelten kleinen Sechszylinder-Motor M20ausgerüstet. Die hubraumstärkeren Varianten des 5er BMWs wurden mit dem großen Sechszylinder-Motor M30 ausgerüstet.

Einen Dieselmotor gab es beim BMW E12 nicht, da das Unternehmen Dieselmotoren noch nicht im Programm hatte. Die vergleichsweise schwerfälligen Dieselmotoren der 1970er Jahre, größtenteils noch ohne Turbolader, passten damals nicht in das dynamische Konzept von BMW. Überraschenderweise wurde bei dem Nachfolgemodell E28 ein Dieselmotor (M21) angeboten, der vom Motor M20 abgeleitet wurde.