Op 5 maart 2005 zullen ook meteen vier nieuwe motoren debuteren. Het gaat om drie benzinekrachtbronnen en één diesel. Die vier onderscheiden zich, aldus de constructeur, door meer vermogen, een aangenamere loop en minder verbruik. De zescilinder in lijn van het topmodel, de 330i, krijgt zelfs een ultralicht motorcarter uit magnesium. Onder de kap van de nieuwe 3 wordt de krachtbron 258pk (+27pk ten opzichte van het uittredende model) en 300Nm sterk. Voldoende voor een acceleratie van 0 naar 100km/u in 6,3sec. Een nieuwe 325i wordt 218pk en 250Nm sterk en doet de spurt in 7,1sec. Ook de 320i werd voorzien van VALVETRONIC en de variabele nokkenasregeling met dubbele VANOS en ontwikkelt 150pk en 200Nm. Daarmee blijft de nieuwe 3 in de sprint een tel onder de 10-seconden grens. Later, vanaf de herfst van 2005, zal een basismodel met vier cilinders het gamma vervolledigen.
Dieselliefhebbers kunnen hun hart ophalen aan de vernieuwde 320d. Die krijgt de 163pk en 340Nm sterke tweeliter viercilinder met een common-rail injectie van de tweede generatie in het vooronder. De combinatie voldoet aan de Euro IV-norm, neemt genoegen met 5,7l/100km en haalt 100km/u in 8,3sec. Alle modellen zullen uitgerust zijn met een versnellingsbak met zes verhoudingen; een standaard handbediend exemplaar, of een optionele automatische bak.
Net als bij de 1-Reeks zal de nieuwe middenklasser van BMW beschikken over een startknop. De startprocedure is dus volledig geautomatiseerd. Door een doordachte gewichtsbesparing, onder meer met een aluminium vooras met dubbele gewrichten, en de specifieke BMW-layout met achterwielaandrijving en een in lengterichting geplaatste motor wordt het gewicht volgens een 50/50 verhouding over beide assen verdeeld. De achteras met vijf armen, ook uit lichtmetaal, zorgt voor precieze begeleiding van de wielen en een uitstekend rijcomfort.
Tot de nieuwe, geavanceerde functies van de 3 zullen niet enkel de iDrive of biXenonkoplampen horen. BMW introduceert -optioneel op de zescilindermodellen- eveneens de Active steering die op de 5-Reeks debuteerde. Deze stuurinrichting zorgt voor een grotere stuuroverbrengingsverhouding bij lagere snelheden en omgekeerd bij hogere snelheden. De stabiliteitscontrole van de zescilindermodellen is ook weer een stuk geavanceerderij zo introduceert BMW de functie droog remmen, die het laagje water verwijdert op natte ondergrond.
De 3 wordt 4.520mm lang, 1.817mm breed en 1.421mm hoog. Dat is respectievelijk 49mm, 78mm en 35mm groter dan z’n voorganger. Ook de wielbasis nam toe; met 35mm tot 2.760mm. Ondanks het grotere volume en een toename van de koetswerkstijfheid met 25% blijft het gewicht ten opzichte van de uittredende generatie stabiel.