Ez az első szériagyártású BMW, amelyet a BMW design főnöke, Chris Bangle tervezett. Bangle olyan markáns megjelenésű tanulmányautók tervezésében vett részt, mint a BMW Z9 és az X-coupe. Bangle tervezte korábban a Fiat Barchetta-t és a Fiat Coupe-t is. Az új Z3-as formatervezésénél nem követték a mostani Z3-as retro stílusát. Bangle a Detroiti Szalonon bemutatott X-coupe-ról ismert „flame surfacing” design-t alkalmazta, amelynél az élekkel határolt karosszéria-elemek lobogó tüzet idéznek a BMW szerint. Bangle az X-coupe bemutatásakor azt nyilatkozta: „Ideje volt újjáalkotni a BMW-k vonalvezetését. Sok kis lépés után most nagy előrelépésre van szükségünk.” Ennek eszköze lehet a 2002-re várható BMW Z3. A BMW fejlesztési főnöke, Burkhard Göschel is megerősítette, hogy minden sorozat számára önálló formavilágot kívánnak kialakítani és tisztában vannak azzal, hogy ez nem nyeri el elsőre minden vásárló tetszését.
Az új BMW Z3-as azonban nem csak a formájával hódít. A teljesen új karosszéria jóval tágasabb helyet kínál az utastérben. Nő a fej- és a lábtér, de vállmagasságban is több hely jut. Javítottak a padlólemez merevségén, hogy megfeleljen a motorok teljesítményének. Az új Z3-asba beszerelik majd az Angliában készülő, kétliteres, Valvetronic rendszerű motort. A 143 lóerős négyhengeres Valvetronic motor mellett a régi hathengeres, 2,5 literes 192 lóerős és a 3 literes 231 lóerős motorral is megvásárolható lesz a Z3-as 2002-es megjelenésekor. Az M széria nagyobb 3,2 literes, 343 lóerős motorjával 2003-tól vásárolható meg a roadster.
Alapelvében nem változik a futómű. Elöl marad a kettős keresztlengőkaros megoldás, hátul a többlengőkaros kerékfelfüggesztés. Nő a tengelytáv, ami javítja az egyenesfutást és szélesebb lesz a nyomtáv.
Az új vonalvezetés mellett az igazi változás a jobb használhatóságban nyilvánul meg. Nő a csomagtér mérete is. A összecsukható tető a hármas kabrióhoz hasonlóan bújik meg a csomagtartóban. Így amikor a tetőt kinyitjuk, a csomagtér befogadóképessége jelentősen gyarapszik.
Az autó biztonságosságát javítja, hogy az oldallégzsákok nyitási ideje és a nyitás ereje pontosabban szabályozható. Ha egy kisgyermek ül az utasülésen, akkor a légzsák korábban és kisebb erővel nyílik ki.
Mikor jövőre piacra kerül az E85 kódnéven fejlesztett BMW Z3-as, olyan konkurensekkel kell felvennie a versenyt, mint az MX-5-ös Mazda, a Rover MGF, az Audi TT, a Mercedes SLK vagy a Honda S2000.
