改款BMW M3搭載4.0L V8自然進氣引擎，該引擎特點主要在於支援更高轉速、更優秀的引擎容積效率(1L對應105hp最大馬力)來超越同級距對手，而這具引擎自2008年起，已連續兩年在全球最受矚目的年度國際引擎大獎(International Engine of the Year Awards)評選中，獲得3.0-4.0L級別引擎的榮耀；原因除了性能數據的優越：排氣量僅僅3999c.c.能夠輸出420hp∕8300rpm最大馬力以及40.7kgm∕3900rpm峰值扭力，搭配上M DCT七速雙離合器變速箱，在0-100km/h的加速表現為4.7與4.6秒之外，當然還有引擎科技的卓越。
4.0L V8引擎能夠榨出420hp最大馬力。
BMW M GmbH打造的這具輕合金90°度夾角的V8引擎在引擎進氣岐管內的獨立式電子控制節流閥，重量僅22公克，與安裝在進氣室上的節流閥相比，獨立式電子控制節流閥能夠更精確地測量每只氣缸燃燒的空氣流量，確保在正確的時刻提供正確的進氣量，造就油門更快的反應與性能上的壓倒優勢；加上精髓所在的引擎管理系統每秒鐘可處理兩億個指令，協調引擎中超過1,000個組件的運作，以及具備側向補償功能的機油泵浦，能在急速過彎及加減速時隨時補充因慣性溢失的機油供給，同樣提昇引擎運轉的效能。
至於內裝部分，採用強調性能氛圍的Novillo真皮內裝與碳纖維皮質內裝飾板；同時配備具3色系縫線的M款多功能跑車方向盤、M款雙前座電動調整座椅與M款門檻金屬飾條等專屬規格；加上430L（四門為450L）行李箱容量，以及標配BMW iDrive原廠繁體中文化衛星導航系統、BMW Professional CD音響主機含硬碟與DVD、MP3功能、USB音源插槽以及harman/kardon 13支喇叭高傳真立體聲音響系統，符合日常生活所需。
