这辆车核心来自于动力强劲的N55B30系列3.0升直列6缸涡轮增压发动机。这台发动机和1系M COUPE的N54B30不一样，运用了宝马目前流行的单涡轮双涡管技术，理论上说不如N54双涡轮增压爆发力强。M135i的最大功率为320马力，比1系M COUPE低20马力，虽然最大扭矩同为450牛·米，但不要忘记，经过高性能调校的N54发动机有超增压功能，可在短时间内提升扭矩至500牛·米，是这台N55所不具备的。
N55发动机也有自己的优势，它有Valvetronic连续可变气门升程技术，取消节气门，提升油门响应速度和控制精度，而且单涡轮双涡管的特点是擅长低转速区域发力，它从1300rpm起就能爆发最大扭矩，比N54发动机所需的转速更低。
与之搭配的还是广泛装备在多款宝马车型上的8挡手自一体变速箱，由德国ZF公司开发，传统自动变速箱结构，依靠液力变矩器传递动力，据称这台自动变速箱执行一次换挡仅需200毫秒，足以和一些双离合变速箱媲美。除此之外，海外市场的M135i还有装备6速手动变速箱的版本，目前没有引进国内，太令人失望了。
