寶馬 E36 的發動機具有多種特點。

首先，它有直列六缸的自然吸氣發動機，如早期的 3.0L 型號，馬力達到 240 匹，后續改進成 3.2L 的 S52，將最大扭矩進一步提前。

其次，加入了排氣雙 VANOS 系統，在部分負載或滿負載情況下能獲得最大扭矩。

再者，E36 發動機的最大創新在于可變凸輪軸調節，這使得行車質感如渦輪般絲滑。

還有，M3 GT 車型搭載的直列 6 缸發動機，如 S50B30 最大輸出 217 千瓦（295 馬力），最大扭矩 3900rpm 時 323 Nm，0 至 100 公里/小時 5.9 秒。

此外，1995 年末改款車型的 3.2 升 S50B32 發動機配備短進氣歧管，功率從 286 hp 提高到 295 hp。