BMW a diffusé toutes les infos techniques sur la nouvelle M3 Coupé. Pour la première fois, ce modèle est propulsé par un moteur V8. Ce bloc de 4 litres dispose d'une réserve de 420 chevaux (309 kW) et d'un couple de 400 Nm dont 380 Nm sont disponibles entre 3000 et 7500 tr/min. Mais surtout, il peut fonctionner à un régime maximal de 8400 tr/min. La transmission sur les roues arrière passe par une boîte mécanique à six rapports. La voiture est aussi dotée d'un différentiel avec autobloquant variable M.

Allégée, notamment par l'utilisation d'un toit en matière synthétique avec fibres de carbone, la M3 a des performances de choix avec un 0 à 100 obtenu en 4,8 s, soit quatre dixièmes de mieux que la génération précédente. Mais la vitesse reste bloquée artificiellement à 250 km/h ! Malgré cela, cette sportive reste raisonnable avec une consommation en cycle mixte de 12,4 litres/100 km et une émission de CO2 de 295 g/km.

La M3 utilise de nombreuses astuces techniques, mécaniques et électroniques. Ainsi, les trains de roulement sont allégés avec des bras de suspension en aluminium matricé. En option, un système EDC propose trois cartographies d'amortissement. Toujours en supplément, le conducteur peut régler la caractéristique moteur, le train de roulement ou la direction assistée au volant via MDrive. Pour éviter de gaspiller du carburant afin de recharger la batterie, la M3 récupère l'énergie du freinage grâce au Brake Energy Regeneration. Enfin, le design du Coupé M3 est sans concession, y compris dans l'habitacle qui joue le haut de gamme proche de la fabrication artisanale. De plus, le caractère sportif est à ce point poussé que le compte-tours diffuse une zone d'alerte variable en fonction de la température de l'huile.