动力方面，Z3在上市之初，只配备了来自3系车型的1.8L和1.9L发动机，其中，1.8L发动机最大功率116马力，最大扭矩168牛米，1.9L发动机则历经M43型、M44型两代变迁，最大功率分别为118马力、140马力，均配备5速手动变速箱。而在上市后几年内，Z3由于被指出动力性能表现差强人意，官方不得不追加了2.0L、2.2L、2.5L和2.8L四款发动机，并于1998年推出了配备直列六缸3.2L发动机的Z3 M高性能版本。
不过，为了降低开发的成本与难度，宝马在Z3的悬挂结构上使用了早两代3系已经弃用的拖曳臂式后悬，使得Z3的操控性受到较大的影响，遭到当时欧洲媒体的痛斥。在1996-2002年的7年生命周期中，尽管Z3共生产了28万部，并在美国大受欢迎，但是在讲究操控和动力性的欧洲，Z3却成为了宝马至今的尴尬。
