El método principal para aumentar la potencia del motor ha sido llevarlo hasta un régimen más alto; todo lo que ha cambiado en el motor se deriva de ese propósito, y de la necesidad de evitar una pérdida grande de elasticidad.
La cilindrada es 3,2 litros, ligeramente mayor que el anterior M3 a causa del diámetro de los cilindros (84,6 antes, 87,0 ahora). También aumenta la relación de compresión, que es extremadamente alta y que mejora el rendimiento a cualquier régimen (11,5 a 1, antes 11,3). Para evitar los problemas de detonación que causa una relación de compresión tan alta, tiene tres sensores que las detectan; la centralita en tal caso modifica el encendido.
El sistema de admisión es completamente nuevo. El colector de admisión consta de seis tubos independientes muy cortos, cada uno con su propia válvula de mariposacontrolada electrónicamente. También hay control electrónico para el sistema de distribución variable, que afecta tanto a las válvulas de admisión como a las de escape y, además, no tiene dos posiciones, sino que varía progresivamente entre dos extremos.
Además de todo esto, la centralita se ocupa de otras muchas funciones, entre ellas, un sistema para variar la respuesta al acelerador (más o menos brusca). En consecuencia, BMW ha tenido que desarrollar una centralita más capaz, con dos procesadores de 32 bits.
La potencia máxima de este motor —343 CV a 7.900 rpm— es muy alta con relación a su cilindrada; no hay otros motores atmosféricos de seis cilindros que alcancen una potencia específica tan alta. También lo es el par máximo con relación a la cilindrada. Pincha aquí para ver una curva de potencia y más datos de este motor.
Los desarrollos son más cortos, para adaptarse a un motor que gira más rápido por una parte y, por otra, para compensar el aumento de peso (110 kg). La caja de cambios de seis velocidades es la misma (incluidas las relaciones de cambio) y las ruedas tienen más diámetro, pero el grupo es más corto.
Lo que sí cambia es el diferencial, ahora un autoblocante variable como el que tiene el M5. El mismo diferencial tiene un sistema hidráulico que reduce el efecto diferencial conforme aumenta la diferencia de giro entre las ruedas; para hacerlo tiene integrado un embrague multidisco. El autoblocante no es incompatible con el control de tracción; el primero sirve para mantener la aceleración en caso de pérdida de adherencia, el segundo evita que eso repercuta en la trayectoria, aunque en ciertos casos reduce la potencia del motor para conseguirlo.