スーパーカー「BMW M1」から二気筒切り取った直4エンジンを搭載
BMW M3に搭載されたエンジンはS14型2.3L直4DOHCエンジン。ベースは1978年に登場したスーパーカー「BMW M1」のミッドに搭載されたM88型3.5L直6DOHCで、そこから2気筒を切り取ったもの。一見乱暴のようだが、この合理性こそBMWらしさとも言えるだろう。
ノーマルスペックは、最高出力195ps/6750rpm、最大トルク23.4kgm/4750rpmだ。これが1987年のスポーツランドSUGOに登場したオートテックM3では、最高出力300ps/8500rpm、最大トルク27.5kgm/7000rpmにまでチューニングされ、車重はノーマルの1280kgから960kgまで軽量化されていた。
サスペンション形式はフロントマクファーソンストラット、リアセミトレーリングアームという当時のBMWの定番の形式。ただし、標準型のE30とは異なり、フロントのキャスター角を大きく採ることで、直進安定性を図るとともにステアリングを切ったときに外側のタイヤをネガティブキャンバー方向にできるという特徴がある。高いボディ剛性と相まって、このサスペンションの素性の良さが、プライベーターに好まれた一因だ。優れた操縦性こそM3の最大の武器だった。
ホイールサイズは9J-17でオートテックM3ではパナスポーツを仕様。タイヤはダンロップの240−600/17を履く。
1987年のSUGOグループA300km選手権レース大会にオートビューレックモータースポーツが持ち込んだオートテックM3(W ホイ/柳田春人組)は、デビュー戦ということもありコースにファイナルギアレシオが合わない状態にも関わらず、予選で総合6位のタイムをマークした。当時のモーターマガジン誌では「あまりにクルマの出来が良いので、チームのメカニックもそれほど仕事がないらしく、のんびりムード」という記述も見られるほど。
決勝ではその余裕のまま、R30スカイラインRSを抑え、同じくデビュー戦のM70スープラに次ぐ2位という結果を残す。この後、BMW M3は2.5Lのスポーツエボリューションへの進化も含め、1993年インターTECまでディビジョン2で42連勝という記録を残すことになる。