Nový M motor nese kódové označení S58 a jde o evoluci stávajícího motoru B58, která pohání například BMW 440i a další. I když evoluce je asi slabé slovo. Inženýři BMW M pro britský časopis Autocar uvedli, že jde v podstatě úplně nový motor, který umí točit vysoko za hranici 7000 ot./min a nabídne daleko vyšší specifický výkon.

Na rozdíl od B58 bude nový M motor přeplňovaný dvěma jednokomorovými turbodmychadly namísto jednoho dvoukomorového a ve srovnání se stávajícím motorem S55, který pohání modely M2/M3/M4 má vyšší zdvih (90 mm), zatímco vrtání (84 mm) zůstává neměnné.  Díky tomu se zvýšil točivý moment a lepšil i jeho průběh. Ten bude až o 50 Nm vyšší, než v případě S55, tedy 600 Nm v rozmezí 2600 až 5600 ot./min. Naopak snížil se kompresní poměr z 10,2:1 na 9,3:1.

Přestože nový motor nebude vybaven vstřikováním vody, tento systém se velmi pravděpodobně objeví na pozdějších M variantách, jako například u BMW M4 CS. 

Výkon nového motoru by se měl dosahovat 500 koní, u verzí Competition ještě o něco výše. To je nárůst o 10 % v případě běžného M modelu, 14 % u verze Competition. Navzdory vyššímu výkonu se inženýrům BMW M podařilo splnit přísné emisní limity, a to především díky instalaci dvojitého filtru pevných částic. BMW M uvádí 200 gramu CO2 na km.

Ostatní důležité detaily ohledně nových M modelů s motorem S58 jsou nadále drženy pod pokličkou, ovšem už téměř jistě nová M3/M4 budou čtyřkolky, přičemž pohon bude stejný, jako v případě nové M5. Mluví se také o levnější variantě s manuálem a pohonem čistě zadní nápravy.

Velkou novinkou je příchod BMW M4 Gran Coupé, které se v nabídce BMW M objeví vůbec poprvé.