BMW นั้นเคยมีมีเวอร์ชั่น M สำหรับรถในซีรี่ส์ Z ในอดีตอยู่หลายรุ่น เช่น Z3 M หรือ Z4 M แต่ได้หยุดไปตั้งแต่ Z4 เจเนอเรชั่นก่อนหน้า (ตัวถัง E89) แล้ว มีเพียงเวอร์ชั่นเครื่องแรงอย่าง sDrive35is เท่านั้น ซึ่งจะเป็นเครื่องยนต์รหัส N54 นั่นเอง
Z4 M40i มาพร้อมขุมพลังเบนซินรหัส B58 6 สูบเรียง 3.0 ลิตรเทอร์โบที่ใช้ในรถของ BMW หลายคัน รวมถึง Toyota GR Supra ที่ใช้พื้นฐานร่วมกันด้วยเช่นกัน
การพัฒนาเป็น M แท้นั้นยากกว่าที่คิด
การที่จะสร้าง Z4 M นั้น BMW จะต้องนำเครื่องยนต์ทวินเทอร์โบ S58 จาก M3/M4 และ X3 M/X4 M มาใช้ แต่เรื่องราวจะไม่จบเพียงการเปลี่ยนเครื่องมาใส่ เพราะมีความแตกต่างระหว่าง S58 และ B58 ส่วนหนึ่งที่สำคัญคือระบบเบรก
เครื่องยนต์ S58 นั้นจะต้องใช้ร่วมกับระบบเบรก M Integrated Braking System ของ BMW ซึ่งจะมาพร้อมโมดูลขนาดเล็ก ทำให้รถเวอร์ชั่น M ในปัจจุบันสามารถปรับเบรกได้แม่นยำยิ่งขึ้นและสามารถตั้งค่าแป้นเหยียบได้สองรูปแบบ
แม้ว่าจะมีแผนการพัฒนา Z4 M แต่ BMW กล่าวว่าในส่วนของเกียร์ธรรมดาสำหรับ Z4 นั้นอยู่ในขั้นตอน “ระหว่างการพิจารณา” และ “เราได้ช่วย Toyota สำหรับเกียร์ธรรมดาของ Supra ไปแล้ว” Wimbeck กล่าว