Az autóba 265 lóerős, soros hathengeres erőforrás került. A 3.0 literes motor forgatónyomatéka 315 Nm, a százas sprintet pedig 5,2 másodperc alatt teljesíti. Csúcssebességét 250 km/órában maximálták, üzemanyag-fogyasztása pedig 8,6 liter körül alakul a gyári adatok szerint. Mindkét sebességváltó, a manuális és az automatikus is hat sebességfokozatot kínál.
A Z4 Coupéból elkészült az M-es változat. Ennek motorja is hathengeres, de ez az erőforrás az M3-as BMW-ből származik, teljesítménye pedig 343 lóerő. Nulláról százra pontosan öt másodperc alatt képes felgyorsulni az autó. Csúcssebességét az M3 Coupéhoz hasonlóan 250 km/órára korlátozta az autógyár elektronikus megoldással.
Minden fontos műszer elhelyezésénél a vezető igényeit vették figyelembe. Többfunkciós gombokkal még egyszerűbb a telefon, vagy az audioberendezések működtetése, így a sofőr anélkül vezérelheti ezeket, hogy le kéne vennie kezét a volánról.
Az M sportülések a biztos támasz mellett megbízható közvetítik a visszajelzéseket az autótól. Elöl a kettős xenonfényszóró mellett megtalálható a BMW-re jellemző fénygyűrű is, amelyekről már messziről megismerhető az autó.
