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  BMW於2013年8月16日正式提出關於M4的概念。然而,這款概念車並沒有透露出任何內部及技術細節。至2013年9月25日,BMW釋出了搭載有經過M式調校的的M4技術引數,儘管這是一款3.0升的直列發動機,但BMW聲稱這與出現在其它35i車型中的N55發動機是完全不同,這款發動機是專為新的M4/M3而造,排量為3.0升和紅線為每分鐘7500轉。其轉數限制為7600轉,使用兩臺單卷軸渦輪增壓器,增壓峰值為18.1磅/平方英寸。額定功率為425馬力(317千瓦),而扭矩為550牛頓米(406 磅/英尺)。6速自動變速箱的M4重量為1497千克(3300磅),而搭載7速雙離合器變速器(M-DCT)的版本則會多較重約40千克。6速自動及7速雙離合器均為可選。其中後者從0-100公里的加速效能為3.9秒,6速手動變速箱則為4.1秒。  碳纖維增強複合材料被廣泛應用於M4,包括驅動軸、車頂、頂樑、車尾箱和前支架。而電子伺服式助力轉向系統也被首次應用M系列,它將根據M3或M4的具體要求進行調整。採用輕量化鍛造合金材質的19英寸(480毫米)輪轂也成為標準配置。M合成剎車系統(藍色)將成為標準配置,而M碳陶瓷剎車系統(金色)則可作為選裝。M4還配備有動態聲效,使得發動機的排氣聲浪可以通過揚聲器被引導至客艙。BMW聲稱這項技術的使用是由於艙內隔絕路噪/風噪的效果良好,但是仍希望為駕駛者提供M動力發動機的動感聲效。它將不會有任何人工音響或預選錄制的音軌。總體而言,M4有70%的元件均獨立於F32的4系。 M4的敞篷車版本(F83)的重量則為1839千克(4055磅),較其前身車型減輕了約41千克(90磅)。其三段式可摺疊硬頂可在20秒內完成升降。

  M4轎跑車技術引數<br> M4敞篷車技術引數

  寶馬於2015年8月在圓石灘車展介紹了M4 GTS概念車。GTS是M4標準轎跑車的賽道競技版,並將限量700臺。同樣的,此車也是搭載了原本的3.0升雙渦輪I6引擎,但馬力提升到了500 PS(368千瓦;493匹馬力),這大部分是歸功於其將近20年第一次使用在量產汽車的水噴射式冷卻系統。除了馬力提升之外,雙離合器GTS與原版M4的不同之處還有車重比原版輕27公斤(60磅),即1,510公斤(3,330磅)。在0到每小時100公里加速提升到只需3.8秒,而極速達到了每小時305公里(190英里)。根據BMW的說法,GTS以7分鐘28秒完成紐博格林賽道單圈,這比原版快了24秒,比M3快了20秒,完成時間相同於保時捷Carrera GT。  本款在次年便售清,寶馬將以另一款稍慢的M4 CS代替。

  共有四支車隊使用M4參加了,其中RMG車隊的奪得年度總冠軍,並贏下了其中的4個分站賽頭名。
是BMW下屬賽車運動部門——BMW M公司基於4系列車型所開發的一款高效能運動轎車,它是BMW有史以來速度最快的M系列量產車之一,0-100公里加速僅需4秒。作為BMW將3系列的轎跑車及敞篷車拆分並重編為4系列的一部分(以進一步區分3系轎車),M4替代了M3的雙門轎跑車和敞篷車型,同時也包括高階轎跑車。通過標準4系列升級後的M4搭載有一臺改良了操控、懸掛的大馬力和響應靈敏的雙渦輪增壓發動機,以及剎車系統、強化的空氣動力學車身,並在外觀/內飾上強調三色的“M”(代表Motorsport,即賽車運動)徽章,同時車輛的整體重量相較於標準的4系列顯著降低,還有比起前身車型更硬朗的底盤調校,並有大量使用的碳纖維,尤其是在車頂。