Сърцето на двата модела е нов 3.0-литров TwinPower Turbo редови двигател с шест цилиндъра, който генерира 431 к.с. и 550 Нм въртящ момент (наличен между 1850 и 5500 об/мин.).
В сравнение с отиващото си поколение, новото М3 е с приблизително 25% по-нисък разход на гориво и е с около 80 кг по-леко. При моделите с ръчна скоростна кутия средният разход е в рамките на 8,3 л/100 км, а при тези с M DCT трансмисия - 8,8 л/100 км.
Вижте снимки >>
Оборудвани със 7-степенната M DCT скоростна кутия, спортните модели ускоряват от 0 до 100 км/ч за 4,1 секунди (4,3 сек. с ръчна). Максималната скорост е електронно ограничена до 250 км/ч, а при поръчка на M Driver пакет M3 и M4 могат да развият 280 км/ч.
Стандартно BMW M3 и M4 се возят на 18-цолови лети джанти, обути в гуми с размери 255/40 отпред и 275/40 отзад, а като опция на разположение са и по-големи 19-цолови джанти.