新M3将成为首次搭载V8发动机的宝马3系车型，排量4.0升的高性能发动机能输出415马力的最大功率，与之匹配的是一款7速SMG变速箱，而传统的6速手动变速箱则被列为选配项目。这些性能方面的改进，让新的M3在5秒左右就可以从0加速到100公里/小时，而最高时速则被限制在250公里/小时之内。新M3保持了上一代车型在操控上无与伦比的优势。

而为了使得原来放置直六发动机的发动机舱内能够有足够的空间安排这台V8发动机，新M3的V8发动机在设计的时候比直六发动机更紧凑。同时，为了使得前后桥达到接近50：50的前后重量分配，该车的轴距将得到增加。

即将到来的新M3将有很多来自于M5和M6的特征，比如双排气、前面的进气口以及整车运动感十足的M套件包围，这些让新M3发出诱人的声音，同时侧面线条看起来将更加具有刀雕斧凿的感觉。从一些谍照上也能看出其与M5和M6的相似之处，比如测试车的轮毂应该是来自M5。