Con el 3.0 CSL, BMW celebra el 50 aniversario del departamento de vehículos deportivos M y, además, rinde homenaje al modelo homónimo de los años 70, con el que comparte algunos rasgos de diseño y planteamiento general del vehículo. BMW afirma que buena parte del proceso de fabricación se llevará a cabo a mano y que su producción se limitará a solo 50 unidades para todo el mundo, cada una de las cuales necesitará de diez días para estar completa. 

Es un coche basado en el M4 Coupé, pero son tantas las modificaciones que BMW ha llevado a cabo que casi se puede hablar de un coche distinto. Aunque está pensado para ser utilizado en circuito y mucha de la tecnología empleada en diversos aspectos viene directamente de la competición, el 3.0 CSL puede circular legalmente por carreteras abiertas al tráfico. 

Como en el modelo original de los años 70, BMW ha centrado sus esfuerzos en reducir el peso del vehículo al máximo posible para así mejorar su rendimiento en circuito. Ha empleado plástico reforzado con fibra de carbono (CFRP) de manera masiva, tanto en la carrocería como en muchos elementos del habitáculo: techo, capó, tapa del maletero, faldones laterales, alerón posterior, difusor aerodinámico trasero, parachoques, estructura de los asientos e incluso los paneles interiores de las puertas están fabricados con este material.

Con el mismo objetivo también ha utilizado otros materiales ligeros, como el plástico reforzado con fibra de vidrio (alerón del techo), el titanio (silenciador del escape; 4,3 kilos más ligero que el equivalente en acero) o el aluminio forjado (llantas). BMW también ha eliminado los asientos posteriores (en su lugar hay dos huecos específicos para colocar un par de cascos integrales) y ha reducido el material aislante de ruido del habitáculo «al mínimo». Por el momento, la marca no ha dado a conocer el peso total del coche, pero sí la relación peso/potencia, que es de 2,9 kg/CV (con un simple cálculo sale que debería pesar alrededor 1625 kg; un M4 CSL pesa 1700 kg y tiene una relación de 3,08 kg/CV).

La configuración mecánica del 3.0 CSL se asemeja a la de su antecesor de los años 70: motor de seis cilindros en línea —aunque ahora está turboalimentado—, caja manual y tracción trasera. El motor es una variante potenciada del que BMW emplea en la gama M4. Desarrolla 560 CV (50 más que el M4 Competition y 9 más que el M4 CSL; ficha comparativa), pero además ha recibido una serie de modificaciones enfocadas a asegurar su rendimiento y fiabilidad en circuito: tiene el cigüeñal forjado, un cárter más rígido, el núcleo de la culata fabricada mediante impresión en 3D y tanto el sistema de refrigeración como el de suministro de aceite mejorados.

La caja de cambios tiene seis velocidades e incluye un sistema (desconectable) que imita la maniobra punta-tacón (ajusta las revoluciones del motor y del eje de entrada de la caja de cambios al reducir marchas). La tracción es en las ruedas posteriores y, para mejorar la capacidad de tracción, BMW ha instalado el diferencial autoblocante «M activo».

El sistema de frenos es similar al empleado en el M4 CSL. Tiene discos carbocerámicos de 400 mm en el eje delantero (mordidos por pinzas fijas de seis pistones) y de 380 mm en el eje trasero (con pinza flotante de un solo pistón). Las llantas son unas forjadas de aluminio y pintadas en color dorado, de 20 pulgadas en el eje delantero, de 21 pulgadas en el trasero y con una sola tuerca central de fijación. Los neumáticos, cuyas medidas no han sido dadas a conocer, son unos Michelin Pilot Sport 4S desarrollados en exclusiva para este vehículo (llevan grabado el número 50 en cada uno de los flancos, en referencia al 50 aniversario de BMW M GmbH).

El 3.0 CSL tiene muchos detalles de diseño inspirados en el modelo de los años 70: los prominentes pasos de rueda posteriores, el doble alerón posterior (uno enorme sobre la tapa del maletero y otro más pequeño en la parte final del techo), las llantas de color dorado o el tono amarillento de la iluminación diurna de los faros BMW Laser Light. Además, hay un detalle adicional que recuerda aún más si cabe a su antecesor: la pintura de la carrocería. El color base es el blanco habitual de BMW (Alpin White), pero incluye una librea compuesta por 22 piezas individuales con los colores habituales de BMW M (rojo, morado y azul) que son pintadas a mano una a una. 

El habitáculo tiene un aspecto similar al del M4 CSL Coupé, aunque incluye unos asientos específicos de tipo baquet con estructura de fibra de carbono y tapizados con Alcantara cuyos ajustes en altura e inclinación se deben llevar a cabo en un concesionario (se hace con herramientas específicas). Frente al asiento del pasajero hay una inscripción que da a conocer el número de la unidad en concreto.