Drugim samochodem marki BYD, a także pierwszą konstrukcją opracowaną już od podstaw przez tę firmę, został kompaktowy model BYD F3 przedstawiony w 2005 roku. Nisza, jaką chińska firma chciała wówczas zapełnić, było oferowanie samochodów tańszych niż zagraniczne produkty, charakteryzującego się jednakże lepszą jakością wykonania od porównywalnych chińskich odpowiedników. W kolejnych latach pierwszej dekady XXI wieku BYD intensywnie rozbudował swoją gamę modelową, co pozwoliło na wyprodukowanie w 2010 roku milionowego samochodu. Niewiele wcześniej, przy okazji premiery pierwszego produkcyjnego hybrydowego modelu F3DM w 2008 roku, potencjał rozwoju dostrzegł w firmie amerykański inwestor Warren Buffett i kupił w BYD 10-procentowy pakiet akcji.
Intensywny rozwój thumb|BYD e6 (2009) W drugiej dekadzie XXI wieku BYD postawił nacisk na dalsze zwiększanie udziału rynkowego w rodzimych Chinach i poszerzaniu portfolio samochodów hybrydowych. Istotny udział w stymulacji inwestycji w rozwój napędów spalinowo-elektrycznych miały subsydia chińskiego rządu, które BYD zaczął pozyskiwać już w 2010 roku. W tym samym roku firma przedstawiła też swój pierwszy samochód elektryczny, minivana e6, a także nawiązała swoją pierwszą współpracę z zagranicznym producentem samochodów w ramach spółki joint-venture Denza założonej z Mercedesem.