В 1945 г. линия разграничения между западной и восточной зонами оккупации Германии разделила компанию BMW на два независимых предприятия. Одно из них располагалось в Мюнхене и называлось BMW AG, а второе базировалось в Айзенахе и было частью промышленного объединения "Автовело". Пока баварцы разбирали руины мюнхенского авиационного завода и выживали за счёт изготовления посуды, бытовой техники и велосипедов, в Восточной Германии возобновили выпуск довоенных моделей под маркой BMW. Узнав об этом, руководство BMW AG обратилось в суд с иском о нарушении её прав, но уладить спор удалось только в 1951 г., когда завод в Айзенахе был переименован в Eisenacher Motoren Werke (EMW) и сменил сине-белый логотип на красно-белый. До этого момента BMW AG не могла производить автомобили, да и соответствующего оборудования у неё не было.

В вопросе о будущем направлении работы возникло три противоположных подхода. Технический директор Курт Донат хотел купить лицензию на готовую модель у таких производителей, как Ford и Simca. Тем временем главный инженер Альфред Бёнинг построил компактный прототип с мотоциклетным двигателем - BMW 331. Коммерческий директор Ганс Грюениг выступил против этого проекта, полагая, что завод в Мюнхене лучше приспособлен не для массового производства, а для мелкосерийной сборки люксовых машин. В конце концов с ним все согласились, и в 1948 г. команда Бёнинга начала разработку новой модели, используя компоненты довоенной BMW 326. За дизайн кузова отвечал Петер Шимановски, предпочитавший не отходить от традиций 30-х гг. В 1951 г. руководство BMW заказало альтернативный вариант дизайна в ателье Pinin Farina, но предложенный итальянцами автомобиль получился слишком современным, и от него отказались. Впоследствии похожий кузов был применён на Alfa Romeo 1900. Окончательная версия BMW 501 дебютировала на Франкфуртском автосалоне 1951 г.

"Ангел Барокко" - так прозвали BMW 501 за её пышное, чрезмерно приукрашенное оформление. Фактически она была эволюцией 6-оконного седана BMW 326, раздутого за счёт длинных передних крыльев, линии которых проходили вдоль боковин и соединялись с выпуклыми задними крыльями. Вертикальная решётка радиатора из двух продолговатых секций была соединена с цельным капотом и дополнена двумя горизонтальными воздухозаборниками под фарами. Сзади появился полноценный багажник, а крыша стала цельнометаллической и получила гнутые стёкла. Кузов получился тяжёлым, но его ширина позволяла разместить в салоне шесть человек. Новая периферийная рама с колёсной базой 2835 мм обеспечивала хорошую защиту при боковом ударе. Автомобиль также имел защищённый бензобак и безопасную рулевую колонку с рычагом КПП. Сама 4-ступенчатая механическая коробка передач располагалась отдельно от двигателя и соединялась с ним специальным валом. Подвеска была полностью торсионной, независимой на двойных поперечных рычагах спереди и зависимой сзади, тормоза - барабанными с гидравлическим приводом.

Изначально BMW 501 оснащалась довоенным рядным 6-цилиндровым двигателем OHV (M337) объёмом 1971 см3 и мощностью 65 л.с. Для такой тяжёлой машины этот мотор был слабым, поэтому в 1954 г. на модификации 501 B его объём был увеличен до 2077 см3, а мощность - до 72 л.с. Модель также получила некоторые упрощения, что привело к снижению цены с 15000 DM до 14180 DM. В 1955 г. за доплату был предложен 2.6-литровый V8 от BMW 502. До 1954 г. стандартный кузов седан строила фирма Baur из Штутгарта, а затем его сборку организовали в Мюнхене. Некоторые экземпляры получили кузов купе или кабриолет от Baur или Autenrieth. Также выпускались универсалы скорой помощи и специальные седаны для полиции. Всего до 1962 г. было продано 14825 единиц BMW 501.