為了進攻美國市場，E36 3-Series已將多數車型改搭直列六缸引擎，M3自然沒道理沿用上一代的四缸引擎。由於環保法令的限制，E36 M3開始很清楚的劃分歐規與美規車型，也就是說歐規與美規車型的動力輸出不同，像是歐規M3引擎代號為S50B30，美規則是S50B30US，雖然皆擁有BMW的傲人科技，但是M-Power最知名的六喉直噴要歐規車型才有，所以歐規M3有286hp最大馬力，但美規M3卻只有240hp。

六缸M3一推出即造成轟動，所以BMW打鐵趁熱推出小改款車型，不論是歐規或是美規車型，皆把引擎排氣量加大至3.2L，歐規車型的引擎代號改為S50B32，可變汽門正時系統從單可變(Single VANOS)進化為雙可變(Double VANOS)，最大馬力來到321hp，而美規引擎代號為S52B32，最大馬力維持240hp，只有最大扭力略為提高至32.7kgm。

E36 M3非常受歡迎，因此在E36生產週期中推出M3 Euro-Spec(加拿大特仕版)、M3 Lightweight、M3 GT、M3 GTR，以及M3 GT2，總共6款特仕車型，由此可知，E36 M3在BMW車系中佔有舉足輕重的地位。

E36 M3小改款後已搭載321hp最大馬力的3.2L引擎，馬力/公升比來到100hp/L的水準。

E36 M3接近產品尾聲時，曾推出SMG I自手排變速系統，但是變速箱問題不算少，因此現在看得到的E36 M3仍是以手排為主。