Thiết kế lưới tản nhiệt phía trước hoàn toàn mới từng xuất hiện trên 4 Series Coupe được áp dụng cho cả 2 phiên bản. Cả 2 mẫu xe BMW M đều trang bị động cơ S58 tăng áp kép 3.0L thẳng hàng công suất 473 mã lực tại 6.250 mã lực và mô men xoắn 550 Nm trong khoảng từ 2.650 đến 6.130 vòng/phút.
BMW tuyên bố M3 và M4 sẽ tăng tốc từ 0 - 100 km/h chỉ trong 4,1 giây, đạt tốc độ tối đa 250 km/h và có khả năng lên tới tới 300 km/h khi trang bị thêm gói M Driver's Package. Các phiên bản Competition sẽ có công suất tăng lên 503 mã lực và mô men xoắn 650 Nm đi kèm khả năng tăng tốc từ 0 - 100 km/h chỉ trong 3,8 giây.
Một chi tiết thú vị là động cơ của xe trang bị xy lanh có lõi được in 3D cho phép cải thiện khả năng làm mát và giảm trọng lượng. Theo dự kiến, người mua sẽ có lựa chọn giữa số sàn 6 cấp và hộp số tự động M Steptronic 8 cấp. Các mô phiên bản trang bị hộp số sàn sẽ giảm trọng lượng khoảng 22 kg và có phân bổ trọng lượng tốt hơn.
Vào năm tới, các phiên bản M xDrive dành cho mẫu Competition sẽ ra mắt với hệ thống phân bổ cầu sau cho phép tăng thêm lực kéo, phân phối mô men xoắn điện tử giữa 2 bánh trước và bánh sau nhờ bộ ly hợp đa đĩa điều khiển điện tử và bộ vi sai Active M. Cả 2 đều trang bị hệ thống kiểm soát cân bằng động.
Chủ xe có thể lựa chọn các phiên bản dẫn động 4WD, 4WD Sport và 2WD, hệ thống cân bằng điện tử DCS có thể tắt. Các tính năng khác bao gồm hệ thống treo thích ứng M tiêu chuẩn, hệ thống kiểm soát lực kéo M và hệ thống lái M Servotronic. Hệ thống M Compound là tiêu chuẩn trong khi phanh gốm M Carbon màu vàng là tuỳ chọn.
Cả M3 và M4 đều trang bị la zăng M hợp kim nhẹ kích thước 18 inch phía trước và 19 inch phía sau. Các phiên bản Competition sẽ có kích thước tăng 1 inch cả trước và sau đi kèm lốp hiệu suất cao là tiêu chuẩn.
Tổng thể của M3 và M4 là lưới tản nhiệt hình quả thận mới, BMW cho biết việc tăng kích thước là hợp lý để đáp ứng yêu cầu làm mát của động cơ. Thiết kế 2 phần của lưới tản nhiệt lớn có ống dẫn khí vào bên trong và cấp khí cho bộ tản nhiệt bên ngoài. Các cửa hút dọc ở mép ngoài cũng hút gió làm mát phanh. Đèn pha full-LED là trang bị tiêu chuẩn trong khi đèn LED thích ứng và BMW Laserlight là tuỳ chọn.
Phần thân xe cũng mở rộng lấy cảm hứng từ xe đua giúp tăng lực đè xuống mặt đường và tối ưu hoá khí động học. Vòm bánh xe trước và sau cũng làm lại, trần xe làm xe làm từ sợi carbon và bộ khuếch tán phía sau là tiêu chuẩn. Kèm theo đó, là đèn hậu LED và cặp ống xả đôi.
Ngoài ra, gói ngoại thất M Carbon tuỳ chọn bao gồm khe hút gió phía trước và sau, gương ngoại thất làm từ sợi carbon. Có tới 10 màu ngoại thất dành cho M3 và 9 màu cho M4.
Nội thất có ghế thể thao M mới bọc da với thiết kế ôm người lái, logo M được thêu ở tựa đầu. Một tuỳ chọn mới và đáng chú ý là ghế M Carbon có trọng lượng nhẹ hơn 10 kg so với tiêu chuẩn. Ngoài ra, các chi tiết ốp nhôm sáng màu là tiêu chuẩn trong khi carbon và màu đen piano là tuỳ chọn.
Hệ thống Live Cockpit Professional của BMW với màn hình hiển thị 12,3 inch và màn hình cảm ứng 12,25 inch độ phân giải cao là tiêu chuẩn, cũng như iDrive 7.0. Hệ thống hiển thị HUD là tùy chọn và tích hợp Apple CarPlay và Android Auto là tiêu chuẩn.
Người lái xe có thể sử dụng điều khiển cảm ứng hoặc bộ điều khiển iDrive để điều khiển các chức năng như phản hồi của động cơ, cài đặt van điều tiết, phanh và cảm giác lái. M Drive Professional là một tính năng hoàn toàn mới cung cấp cho người lái những phản hồi đã được phân tích để cải thiện hiệu suất vòng đua và thậm chí cả kiểu "drift" khi lái xe.
Giá cho BMW M3 và M4 2021 lần lượt sẽ bắt đầu từ 69.900 USD và 71.800 USD, cộng với 800 USD phí vận chuyển và sẽ chính thức bắt đầu vào tháng 3 năm sau.
