M3セダン、M4クーペともに新開発の直列6気筒DOHC 3.0リッターツインパワーターボエンジンを搭載。シリンダーブロックに強固なクローズドデッキ構造を採用してシリンダー内圧を高め、高回転型出力特性を実現。最高出力は317kW（431PS）/5500-7300rpm、最大トルクは550Nm（56.1kgm）/1850-5500rpmとなっている
