I 1987 ble E30-serien revidert. Revisjonen inneholdt to betydelige endringer i motor-avdelingene, samt noen midre kosmetiske karosserimodifikasjoner. Nå fikk alle E30-modellene med sekssylindret motor ni liter større drivstofftank, og M20 rekkesekser-motorene endret innsprøytningssystem fra Bosch Jetronic til Bosch Motronic. Dette styrket 320i til 129 HK, og 325i fikk en nydesignet sylindertopp som dro effekten ned med én HK til 170 HK, samtidig som drivstofføkonomien ble forbedret, særlig på 320i. 325i-modellene fikk nå servoassistert styring, blokkeringsfrie bremser (ABS) og sentrallås som standardutrustning. M10-motorene i 316 og 318i ble erstattet av den nye M40-motoren med registerreim istedenfor registerkjede, som hadde vært kamakselens drivlinje i M10-motorene. Den nye M40-motoren var også utrustet med Motronic innsprøytning. Den nye 318i nå hadde 113 HK og var merkbart smidigere enn den gamle 105-HK-versjonen. 316 ble erstattet av 316i, som brukte en 1596 cm³-versjon av M40-motoren og produserte 100 HK. Dette motoriseringsalternativet tilbød ikke like stort dreiemoment som den gamle 90 HK 1766-cm³ M10-motoren den erstattet, men likevel leverte den en akseptabel drakraft sammenlignet med flere av de andre bilmerkene i sin klasse på denne tiden. På enkelte markeder, for eksempel i Sør-Afrika, gikk den gamle M10-motoriserte forgassermatede 316 fortsatt å få kjøpe mye lenger, og man måtte vente helt til 1991 før 316 gjorde vei for 316i. Karosserimessige forandringer på E30 i 1987 inkluderte nye støtfangere av plastmateriale foran og bak, nydesignede baklykter og nye frontlykter av linsetypen. Høsten 1987 lanserte BMW de nyreviderte 1988-modellene av E30-serien som «E30 Facelift», og kombimodellen Touring som nykommer i modellprogrammet.