De 2.3i 6-cilinder in lijn motor weegt slechts 158,5 kg dankzij het toepassen van een aluminium/magnesiumlegering voor de krukasbehuizing, een cilinderkopafdekking uit kunststof en een lichtgewichtconstructie voor de nokkenassen. Het blok is uitgerust met VALVETRONIC voor de regeling van de kleppenopening en dubbele VANOS voor de traploze regeling van de inlaat- en uitlaatkleptiming. De 2.3i levert 204 pk bij 6200 tr/min en een max. koppel van 250 Nm bij 2950 tr/min. Officiële prestatiecijfers zijn 6,6 s voor de 0 - 100 sprint 7,3 s met de Sport-Automatic bak - en een topsnelheid van 242 km/u of 239 km/u met de automaat. Onze testwagen was uitgerust met de 6-traps Sport-Automatic schakelmechaniek en standaard Steptronic-functie voor manueel ingrijpen via de schakelpook of de peddels aan het stuurwiel. Vanuit de automaatstand kan men op elk ogenblik overschakelen naar handmatig schakelen door gewoon een peddel aan te tippen.
Op onze testwagen zat een wipschakelaar met daarboven 'sport' en eronder 'normaal'. Daarmee stuur je de rijdynamiekcontrole, wat betekent dat de responstijd van de motor, het schakelpatroon van de automaat, de stuurbekrachtiging, de werking van de DSC en eventueel ook nog de dempers een andere instelling krijgen. Daarmee gaat de wagen zich grondig anders gedragen. Met de 'sport +' keuze gaat de DSC helemaal uit en kan je de Z4 aardig laten driften. Wie alles 'normaal' laat zal zich verbazen over de braafheid van deze nochtans ambitieus ogende sportieveling. De motor reageert rustig zonder heel direct aan het gas te hangen en de Z4 laat zich moeiteloos door het dagelijkse verkeer loodsen. Jammer genoeg heeft deze rustige rijstijl nauwelijks een gunstig gevolg opzijn verbruik, terwijl BMW ons in het verleden al heel vaak heeft weten te verbazen met een laag verbruik voor hoge prestaties. Niet dus bij de Z4. Het gaat er heel wat prettiger aan toe wanneer de bestuurder met de knoppen gaat spelen, waarbij het er vooral op aan komt te weten waar de individuele grenzen liggen. De lange motorkap waar men overheen kijkt, werkt bij elke bocht als een geweer dat men op zijn doel richt. Het wordt telkens een oefening precies mikken zonder echt over een precisievizier te beschikken. De snoet lijkt net wat eerder de bocht om te gaan dan de passagierskooi en de kont, wat een heel bijzondere rijsensatie verschaft. Toch laat de nieuwste Z4 over het algemeen een bravere indruk dan zijn voorganger, al maakt hem dat ook wat bruikbaarder als dagelijkse auto.