BMW N20 được trang bị dầu động cơ 5 lít. Động cơ BMW N20 áp dụng hệ thống thời gian biến đổi VanOS kép, chủ yếu điều khiển dầu động cơ thông qua van điện từ để điều chỉnh lượng khí và khí thải, do đó đạt được sự tiến bộ thay đổi liên tục hoặc độ trễ của van. Hệ thống thời gian thay đổi có phạm vi lưỡi hút khí có thể điều chỉnh lên đến 70 độ và lưỡi xả lên tới 55 độ.
Động cơ BMW N20 sử dụng trục cân bằng kép, nằm ở dưới cùng của động cơ và được điều khiển bởi trục khuỷu thông qua một chuỗi răng, có thể loại bỏ các rung động bậc nhất và thứ hai của động cơ.
