Fiecare gram contează: motorul cu 4 cilindri al BMW X1 este un atlet adevărat. Cu răspunsul său remarcabil, rezervele consistente de putere şi eficienţa sa privind combustibilul, BMW X1 se află acolo unde este cel mai confortabil, adică în vârf. Tehnologia modernă a supapelor asigură că motorul primeşte constant cantitatea potrivită de aer, pentru o eficienţă vizibil crescută. BMW X1 sDrive18i are un motor de 110 kW (150 CP), un consum de combustibil de doar 8,2 litri per 100 km şi accelerează de la 0 la 100 km/h în doar 9,7 secunde.

BMW X1 xDrive23d are primul motor diesel din lume cu 4 cilindri şi Twin Turbo variabil. Douǎ turbocompresoare de dimensiuni diferite îşi desfǎşoarǎ forţele secvenţial, pentru a oferi putere fulminantǎ de-a lungul întregii game de turaţii. La turaţii mici, turbocompresorul mai mic funcţioneazǎ singur, pentru a oferi un rǎspuns instantaneu. A treia generaţie de injecţie Common Rail a BMW X1 sDrive18d, BMW X1 xDrive18d, BMW X1 sDrive20d şi BMW X1 xDrive20d asigurǎ o performanţǎ excepţionalǎ (pânǎ la 130 kW/ 177 CP) şi niveluri imbatabile de consum de combustibil (începând de la doar 5,2 litri per 100 km). Motoarele diesel ale BMW X1 îndeplinesc standardele de emisii noxe EU5.