BMW M opgraderede motoren i M3. Mange af ændringerne i motoren kom fra erfaringerne da de skabte V12 motoren til McLaren superbilen, der I bund og grund var to S50 motorer i et V. Den nye motor, kaldet S50 B32, var større og havde et dobbelt VANOS system (variable ind- og udsugnings ventiler). Andre ændringer ved S50 var en ekstra olie pumpe, større indsugnings ventiler, grafit belagte plejlstænger, letvægts stempler og et nyt BMW/Siemens MSS50 motor styrings system. Den nye motor trak gennem en Getrag 6-trins gearkasse. I 1997, blev det muligt at vælge en sekventiel M Gearkasse (SMG). Systemet havde en elektronisk kobling med hydraulisk gearskifte.

MotorRække-6, DOHC med 4 ventiler pr. cyl og VANOS. Sekventiel elektronisk indsprøjtning
Volumen3201 ccm
Boring86,4 mm
Slaglængde91 mm
Kompression11,3:1
Effekt236 kw / 316,5 hk ved 7400 o/min
Moment320 nm ved 3600 o/min
Karosseri / ChassisPlade stål
Fordæk225/45 ZR-17
Bagdæk245/40 ZR-17
BremserVentilerede skiver med ABS
Forhjul17″ x 7,5″
Baghjul17″ x 8,5″
StyringTandstang
Affjedring forMacPherson arme med spiralfjedre, støddæmpere, anti-roll stang
Affjedring bagMulti-Link Z-Aksel med spiralfjedre, støddæmpere, anti-roll stang
Vægt1440 kg
Akselafstand2700 mm
Sporvidde for1422 mm
Sporvidde bag1445 mm
Længde4432 mm
Bredde1709 mm
Højde1336 mm
GearkasseGetrag 6-trins
Top hastighed~250 km/t
0 – 100 km/t~5,6 sek