A BMW M3 második modellgenerációja – amelyet elsősorban már nem a modell motorsport-szereplését szem előtt tartva fejlesztettek ki a mérnökök – sokkalta racionálisabb és funkcionálisabb volt elődjénél. Az 1992-ben leleplezett második generáció (E36) orrában már egy soros hathengeres benzinmotor dolgozott, 210 kW / 286 lóerő maximális teljesítménnyel és 320 Nm csúcsnyomatékkal. A 3,0 liter hengerűrtartalmú erőforrásban mutatkozott be a VANOS vezérműtengely-állítás, a BMW M3 E36 pedig rögtön két világrekordot is bezsebelt: a sorozatgyártásban kínált szívómotorok mezőnyében elért legerősebb literteljesítményért (97 lóerő / liter) és legmagasabb forgatónyomatékért (108 Nm / liter).

A BMW 1995-ben átfogó modellfrissítést hajtott végre a BMW M3 második modellgenerációján, amelynek keretében a soros hathengeres benzinmotor 2 990 köbcentis űrtartalmát 3 201 köbcentire növelték, s ezzel párhuzamosan a maximális teljesítmény is 236 kW-ra / 321 lóerőre nőtt. A forradalmasított motorban már dupla VANOS változó vezérműtengely-állítás dolgozott, amely a szívóoldali vezérléssel párhuzamosan már kipufogóoldali vezérműtengely-állítást is kínált. 1996 nyarán a BMW M3 (E36) lett az autógyártás történetének első olyan sorozatgyártott modellje, amelyet az opcionális extrafelszereltség részeként SMG automatizált manuális váltóval szereltek fel.

A BMW M3 negyedik modellgenerációja (E90, E92, E93) 2007-ben ünnepelte világpremierjét, s motorházteteje alá – két elődjével ellentétben – immáron nem egy soros hathengerest, hanem egy kivételesen magas fordulatszám-tartományig kalibrált, szívó V8-as erőforrást épített be a gyártó. A 309 kW / 420 lóerő maximális teljesítményt az intelligens könnyűszerkezetes járműépítés alapelveinek széleskörű alkalmazása egészítette ki, a BMW M3 E92 Coupé például már az alapfelszereltség részeként szénszál-erősítésű műanyagból (CFRP) készült tetőt kapott, a modell első tengelyének szinte összes alkatrésze pedig alumíniumból készült.

A sportautó-legenda ötödik és egyben legújabb modellgenerációja (F30, F32, F33) 2014 tavaszán érkezett meg az utakra, a vadonatúj kiadás pedig több szempontból is világújdonságot tartogatott: a BMW M3 történetében most először érkezett meg egy időben a piacra a sportmodell limuzin (F30) és kupé (F32) karosszéria-változata, a sportmodell-páros debütálásával pedig új típusjelzés is született. A BMW M3 elnevezés 2014 tavasza óta a négyajtós limuzin (F30) sajátja, a kupé (F32) a BMW M4 nevet viseli – akárcsak a kétajtós sportoló nyitott tetős változata (F33), amely 2014 őszén debütált a rajongók előtt.

A BMW M divízió idén nyáron, a BMW M3 harmincadik születésnapjára elkészítette a vérpezsdítő sportautó mindössze 500 példányban limitált exkluzív különkiadását is. A BMW M3 „30 Years M3” modellek – egyfajta főhajtásként – kivétel nélkül a Macao Blue mélykék-metál árnyalatú exkluzív fényezésben gurulnak le a gyártósorról, a különleges árnyalat ugyanis a harminc évvel ezelőtt megszületett BMW M3 (E30) fényezés-palettáján mutatkozott be először, a 200 lóerősre edzett sportautó extra felszereltségi opciójaként. A BMW M3 „30 Years M3” limitált szériát a tervezőmérnökök a típus-specifikus Competition Package teljesítménynövelő csomaggal felszerelt vadonatúj BMW M3 (F30) műszaki alapjaira álmodták meg, a soros hathengeres benzinmotor a 14 kW / 19 lóerő többlettel így immáron 331 kW / 450 lóerő maximális teljesítményt kínál.