BMW E30-bilene ble drevet av forskjellige firesylindrede langsmonterte rekkemotorer (BMW M10, BMW M40, og BMW M42) og sekssylindrede langsmonterte rekkemotorer (BMW M20, BMW M21 og BMW M30), både bensin-og dieseldrevne. Dreiemomentet for motorene spenner fra 110 Nm (BMW 316s 1,6 l / 1573 cm³ firesylindret motor M10) til 285 Nm dreiemoment (BMW 333i 3,3 l / 3287 cm³ sekssylindret motor M30). BMW M3 ble utstyrt med en 4-sylindret rekkemotor (BMW S14) som produserte mer kraft, men mindre dreiemoment. M3s akselerasjon fra 0 til 100 km/t var rundt 6,5 sekunder, og det var svært raskt for en bil i sin tid.