Vysokootáčkový osemvalec s objemom 4 litre bude mať maximálny výkon 420 koní. To je skutočnosť, ktoré je známa už dlhšiu dobu. Krútiaci moment vrcholí už pri 3900 ot./min hodnotou 400 Nm, pričom 85 % z nej (340 Nm) bude po ruke v pásme od 2000 do 6500 ot./min. Najvyššie otáčky motora sú obmedzené na 8300 ot./min.
Vďaka veľmi ľahkej konštrukcii motora a jeho komponentov patrí tento osemvalec k tým najľahším na svete. Váži dokonca menej než šesťvalcový agregát v predchádzajúcej generácii M3-ky. Redukčnou diétou prešiel aj výfukový systém. Motor spĺňa emisné kritériá noriem Euro 4 a LEV 2.
Motor je vybavený dvojitým časovaním ventilov VANOS a ôsmimi samostatne ovládanými škrtiacimi klapkami. Nepretržité a spoľahlivé mazanie motora, aj pri bočnom či pozdĺžnom preťažení 1,4 g, zabezpečujú dve olejové čerpadlá. Celé veľkolepé technické divadlo, ktoré sa bude pod kapotou BMW M3 odohrávať, bude režírovať vylepšená riadiaca jednotka MSS60.