发动机、变速箱和0-60英里/小时的时间不同于使用涡轮增压的3.0T直列6缸的M40i，海外20i和30i车型共用一个涡轮增压的2.0升4缸B48单元，在宝马和Mini系列的其他车型中也有。海外版测试这里驾驶的20i产生194bhp，从1450转/分到236磅英尺的扭矩。与整个Z4系列一样，20i标配了8速步进变速箱，目前没有手动选择，尽管6速手动变速箱最终将加入该系列。0至62英里/小时在6.6秒内发送，最高速度为149英里/小时。
国内动力方面： 全新Z4两种发动机配置供用户选择。2.0T直列四缸发动机最大功率为197马力，峰值扭矩为320牛·米。3.0T直列六缸发动机最大功率为340马力，峰值扭矩为500牛·米。这两款发动机匹配的都是8挡手自一体变速箱。官方公布的0-100km/h加速时间为6.7秒（2.0T车型）/4.5秒（3.0T车型）。
Z4现在在奥地利与海外版进口5系轿车一起建造，因为它使用的是该车的CLAR平台的缩短版，这一平台也与最新的丰田supra共享。这导致了它比前代车型大幅度增长，长85mm，宽74mm，也比前代车型高出了一小部分，尽管轴距比旧Z缩小了26mm，但它也不可避免地增加了重量。然而，Z420i比M40i轻130公斤，它有更大的发动机和更复杂的自适应悬架。
