La primera generación del Serie 7 hizo su debut en 1977, BMW buscaba una berlina de lujo que ofreciera confort interior y un toque dinámico. Desde entonces se ha sucedido seis generaciones.
La primera generación de la Serie 7 de BMW es quizás la que ofreció mayor deportividad de todas las generaciones. Con sus líneas de diseño alargadas y afiladas, con un puesto de conducción centrado en el conductor y potentes motorizaciones para el momento.
Entre sus innovaciones en automóviles de producción se encuentran el primer velocímetro electrónico, la dirección asistida sensible a la velocidad y los retrovisores exteriores ajustables eléctricamente. En 1980 se incorporó el primer ordenador de a bordo con indicación de la temperatura exterior.
En 1979, BMW sustituyó los motores de carburador por versiones de inyección de gasolina. El 728i se introdujo en lugar de los modelos 728 y 730, mientras que el 733i fue sucedido por el 732i que venía con una electrónica de motor digital. El año anterior, el 735i se había incorporado a la gama con una cilindrada de 3.5 litros y 218 CV. El tope de gama de 1980 fue el 745i, con un motor de seis cilindros de 252 CV con turbocompresor e intercooler.
La segunda generación del BMW Serie 7 se presentó en 1986. Destacaba por unas líneas menos afiladas y más cuadradas. Destacó por sus característicos faros traseros en forma de L; sin embargo mantenía los faros redondos delanteros. Este fue también el primer BMW Serie 7 que se ofreció en versión de batalla larga. Las principales innovaciones técnicas incluían el ASC (Control Automático de Estabilidad), junto con un control electrónico del acelerador y del par de arrastre.
El 750i de la segunda generación fue lanzado en 1987. Se trató de la primera berlina de 12 cilindros fabricada en Alemania desde finales de los años treinta. El motor de aleación ligera V12 de 5.0 litros contaba con sistemas de inyección de combustible, encendido y catalizador independientes para cada banco de cilindros. Rendía 300 CV y ofrecía un par máximo de 450 Nm.
La tercera generación trajo unas dimensiones exteriores prácticamente inalteradas, una ligera evolución en el diseño y otros avances en términos de confort. Inicialmente había dos motores de ocho cilindros y una nueva edición del modelo de doce cilindros. La cilindrada del V12 aumentó a 5.4 litros y su potencia a 326 CV. Los sistemas de seguridad activa fueron uno de los fuertes de esta generación. Junto con el ABS, los modelos V8 estaban disponibles opcionalmente con ASC (Control Automático de Estabilidad), mientras que el 750i venía con DSC (Control Dinámico de Estabilidad) de serie. Otros equipamientos relevantes fueron el sistema de navegación integrado con un monitor en color que se duplicaba como pantalla para otras funciones, los ocho airbags o un sistema de control de la presión de los neumáticos bautizado como RDC.
En 1995, se incorporó a la gama un nuevo motor de seis cilindros en línea, mientras que un año después BMW lanzó una nueva generación de V8. El 725tds, se incorporó a la gama en 1996 y ofrecía una alternativa menos consumidora de combustible. Su motor diésel de seis cilindros y 2.5 litros desarrollaba 143 CV. En 1998 le siguió el 730d, con un motor de seis cilindros common-rail de 3,0 litros y 184 CV. Mientras que en 1999, el 740d se convirtió en la primera berlina del mundo en incorporar un V8 diésel con inyección de combustible common-rail y rindiendo una potencia de 245 CV.
La cuarta generación del Serie 7 llegó en 2001 con un nuevo diseño y con otras novedades ahora normales en los modelos BMW, como el sistema de control iDrive. Otras innovaciones llegarían en 200, como el BMW Night Vision y el primer asistente de luces largas disponible para Europa.
Los 735i y 745i de esta generación incorporaron motores de ocho cilindros de nuevo desarrollo con regulación continua de las válvulas (doble VANOS) y ajuste de la elevación de las válvulas (VALVETRONIC). El modelo estrella de la cuarta generación del Serie 7 fue el 760i, lanzado en enero de 2003 con un motor de 6 litros y doce cilindros que desarrollaba 445 CV y un par máximo de 600 Nm.
En otoño de 2005 se incorporaron a la gama dos modelos diésel, el 730d y el 745d. En otoño de 2006, BMW presentó un prototipo alimentado por hidrógeno, basado en el 760Li. Fue denominado como BMW Hydrogen 7 e incorporaba un motor de combustión de doce cilindros. Se trató del primer vehículo de hidrógeno del mundo que pasó por el proceso completo de desarrollo en serie. Eso sí, solamente se fabricó en una pequeña serie de 100 coches.
La cuarta generación incluía un chasis de aluminio en gran parte, sistemas para mejorar el confort como el sistema EDC (Electronic Damper Control) y la estabilización activa del balanceo Dynamic Drive. En 2004, el modelo insignia de BMW encabezó las listas de ventas mundiales de berlinas de lujo, convirtiendo al BMW Serie 7 en el coche más vendido de su segmento.
La quinta generación del Serie 7 llegó en 2008. Incorporaba un chasis totalmente renovado y se incluyó el sistema de Dirección Activa Integral para mejorar su comportamiento dinámico. La gama de modelos abarcaba motorizaciones de seis y ocho cilindros en el lanzamiento. Pronto les siguieron los 760i y 760Li como tope de gama.
El nuevo motor de doce cilindros tope de gama, incluía la tecnología TwinPower Turbo e inyección directa de gasolina, estaba acoplado a una transmisión automática de ocho velocidades, desarrollaba 544 CV y un par máximo de 750 Nm. En 2009 se introdujo la opción de equiparse con la tracción xDrive.
La sexta y última generación de la Serie 7 llegó en 2015, siendo la primera en ofrecer una versión híbrida enchufable; y usa plástico reforzado con fibra de carbono en la estructura de la carrocería.
En el momento del lanzamiento, la gama de motores incluía un V8 y la última generación de unidades de seis cilindros en línea. Al año siguiente llegó un nuevo motor V12 que desarrolla 610 CV en el M760Li xDrive.