寶馬 M3 歷代車型的發(fā)動機技術一直在不斷演進。

第一代 E30 M3 搭載的是代號為 S14 的 2.3 升直列四缸發(fā)動機，與寶馬 M1、M635CSi 搭載的 M88 同源，高壓縮比，初期最大功率 195 馬力，后期排量提升到 2.5 升，最大功率 238 馬力。

第二代 E36 M3 直列六缸發(fā)動機回歸，前期搭載 S50B30 N/A 發(fā)動機，最大功率 286 馬力，后期 S50B32 3.2 升直六 N/A 發(fā)動機得益于 VANOS 技術和 DOHC 24 節(jié)氣門設計等，最大功率提升至 321 馬力，升功率首次超 100 馬力/L。

第三代 E46 M3 搭載由 S50 引擎升級進化而來的 S54 發(fā)動機，排量增至 3246cc，壓縮增加至 11.5:1，采用 Double-VANOS 技術，最大功率 343 馬力，峰值扭矩 365 牛米，還有換擋極快的 SMG 變速箱。

第四代 E90 M3 搭載代號為 S65B40 的 4.0 升 V8 發(fā)動機，壓縮比 12.0:1，采用 Double-VANOS 雙可變氣門正時等技術，最大功率 420 馬力，峰值扭矩 400 牛米，紅線轉速達 8400 轉，其根源與 E60 M5 上的 S85B50 V10 發(fā)動機相同，還采用了一系列尖端技術，比直六發(fā)動機輕 15 公斤。

第五代 F80 M3 搭載代號為 S55B30 的雙渦輪增壓直列六缸發(fā)動機，Valvetronic 電子氣門控制系統(tǒng)和 Double-VANOS 雙凸軸可變氣門正時技術不缺席，最大功率 431 馬力，峰值扭矩 550 牛米，排量、體積、重量瘦身，動力數(shù)據(jù)超越之前的 V8 發(fā)動機，更注重發(fā)動機整體運轉的響應速度和平順程度。