BMW E65 to czwarta generacja serii 7, która wprowadziła ten model w XXI wiek. Zaprezentowany w 2001 roku model otrzymał wyjątkowy, nowoczesny design, który zdecydowanie wyróżniał go na tle wcześniejszych generacji. Samochód otrzymał też wiele nowych funkcji jak m.in. elektroniczny kluczyk smart key, czy kamera Night Vision z noktowizorem. BMW E65 było również pierwszym modelem, w którym zastosowano silnik V12 z bezpośrednim wtryskiem.
Prace nad BMW E65 rozpoczęły się w 1996 roku. W 1998 zatwierdzono projekt samochodu, który został stworzony przez Adriana van Hooydonka. Stylistyka modelu wzbudziła wiele kontrowersji. Również wnętrze odbiegało od tradycyjnych rozwiązań. Dźwignia zmiany biegów została umieszczona przy kierownicy, a w jej miejscu na konsoli środkowej umieszczono uchwyty na kubki. Środkowa tablica przyrządów, w odróżnieniu od poprzedniego modelu, nie była nachylona w stronę kierowcy.
BMW E65 wprowadziło do serii 7 wiele nowoczesnych rozwiązań. Można wśród nich wymienić pierwszą sześciobiegową skrzynię automatyczną, czy system iDrive. Samochód otrzymał również aktywne stabilizatory, które redukowały przechyły nadwozia w zakrętach. E65 wykorzystywało także reflektory kierunkowe, które elektronicznie regulowały światła mijania w poziomie podczas skręcania, a także w pionie, gdy mocno obciążony bagażnik mógł wpłynąć na ich pozycję.
W 2003 roku w BMW E65 zmodernizowano system iDrive, który otrzymał szybszy procesor oraz dodatkowe przyciski ułatwiające obsługę. W 2005 roku przeprowadzono lifting modelu, który przyniósł kolejną modernizację iDrive, obejmującą m.in. uproszczony interfejs. Lifting zmienił stylistykę nadwozia, a także przednie i tylne światła oraz pokrywę bagażnika, czyli elementy, które spotkały się z największą krytyką. BMW zaoferowało nawet zestawy pozwalające właścicielom wersji sprzed liftingu zmienić wygląd auta na poliftowy. Pod koniec roku 2005 pojawił się również system Night Vision oraz automatyczne światła drogowe.
Czwarta generacja serii 7 otrzymała w 2002 roku przedłużoną wersję, która otrzymała kod fabryczny E66. W odróżnieniu od E65 samochody przedłużone oznaczano jako „Li”. Auto było o 140 mm dłuższe od standardowej wersji, dzięki czemu oferowało więcej miejsca na nogi pasażerom podróżującym z tyłu.
Zaprezentowana w 2003 roku odmiana opancerzona – E67, cechowała się wyższym poziomem bezpieczeństwa. Zastosowane zabezpieczenia obejmowały m.in. wielowarstwową laminowaną szybę przednią, system zdalnego uruchamiania, system gaśniczy, system doprowadzania powietrza czy ochronę podwozia.
BMW hydrogen 7 to odmiana E65, w której zastosowano napęd wodorowy. Kod modelu zmieniono na E68 i zastosowano w nim zmodyfikowany silnik V12 z odmiany E65 760Li. Jednostka rozwijała moc 256 KM. Wersja powstała w 100 egzemplarzach, które zostały wydzierżawione znanym klientom.