而動力系統部分，2011年式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秒。
