Конструкторские работы над BMW 501 с шестицилиндровым двигателем завершились в 1955 году, в результате чего автомобиль получил 2,1 литровый двигатель мощностью 72 лошадиных сил. Тем не менее, масса 501-ой модели в 1,3 тонны не позволяла выдавать динамические характеристики столь характерное для автомобилей BMW.

В 1954 году BMW начала маркетинг другой серийной модели – BMW 502, основанного на BMW 501, и который был оснащен 100-сильным V-образным 8-цилиндровым двигателем из серии OHV V8. В то время, компания стала первым производителем автомобилей в Европе, на которые серийно устанавливали двигатель V8. Тем не менее, при базовой цене в 17 800 немецких марок этот автомобиль еще меньше пользовался спросом, чем и без того дорогой BMW 501, поэтому в феврале 1955 года компания запускает более дешевый по цене вариант BMW 501 V8 (с восьми-цилиндровым двигателем, но мощностью 95 л.с. вместо 100 л.с.).

Приобретение BMW 501 V8 позволяло клиентам BMW сэкономить приблизительно 2500 DM.

Производство серии BMW 501 закончилось в декабре 1963 года, и к этому времени были добавлены немногие новые функции. Так в 1957 году обновлено большое заднее панорамное окно на шестицилиндровой и восьмицилиндровой модели BMW 501. Начиная с лета 1958 года, обозначение восьмицилиндровой версии изменено на 2.6 и снова обозначение было изменено с лета 1961 на 2600.

За все время производства было выпущено 5136 восьмицилиндровых БМВ 501, включая версию 2,6.