从外观设计来看，M3轿车和M4轿跑车分别基于3系轿车和4系轿跑车打造，但两车外观包围采用了相同的款式。这套全新的外观包围非常好看，它融入了宝马最新的M风格，拥有很好的层次感和冲击力，再配合18英寸运动轮毂（可选配19英寸），立马让M3/M4的视觉效果上升了一个层次。
新包围的上身能够为新车带来更好的空气空力学效能以及发动机、制动系统冷却效能。此外，前翼子板上的进气口、车尾的中置四出排气管都是M3的保留元素。
内饰方面，两款车同样是在普通版的基础上进行了性能化的提升，整个氛围很容易就能激发驾驶的激情。中控台上引入了大量碳纤维面板，同时高光面板、铝合金饰条以及真皮的综合铺陈、细腻的针脚共同提升了内饰质感，而氛围灯、大尺寸的中央显示屏则增添了一种科技氛围。当然，遍布各处的M LOGO也是不可或缺的特征元素。
动感的三辐式方向盘是M家族样式，相比普通版更粗、手感更好，同时配有漂亮的镁合金换挡拨片。全新设计的座椅可以提供更好的包裹性。新车还首次引入了被称之为M Laptimer的功能，其会记录车辆行驶时候的发动机转速、转向角度、档位信息、油门位置等数据，从而还原出驾驶进程，并提供下载功能，方便进行研究和学习。
这对于赛道驾驶来说觉得是一个很有用的东西，可以帮助驾驶员总结出提升圈速的最有效方式。可选装的抬头显示屏相比普通版本更进一步提升，除了车速显示之外，还可以显示当前发动机转速以及换挡提醒功能。
新一代M3和M4放弃了现款车型所使用的V8涡轮增压发动机，并回归到宝马经典的直6发动机。这台3.0升双涡轮增压直列6缸发动机最大输出马力为431Ps，最大扭矩500Nm，而更让人激动的是这台发动机的红线转速超过7600rpm，相信这是M迷们所乐于见到的。
虽然动力数据上比不了老对手奥迪RS4（450Ps）和奔驰C63 AMG（457Ps），但M3/M4会在其他方面进行弥补，比如下面要谈到的减重。
此外，这台更低排量的发动机的燃油经济性和排放相比上一代车型的V8发动机还提升了25%。传动部分，宝马将为新M3/M4匹配升级的6速手动变速箱和第三代的7速双离合变速箱两种变速箱，百公里加速时间同为4.1s（7速双离合车型），最高车速则被限定在250km/h。
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