El BMW Concept M4 GTS es un prototipo que muestra algunas de las características que tendrá una versión de producción (limitada) que será más rápida y potente que el M4 Coupe. Tiene el mismo motor que éste —6 cilindros en línea, 3,0 litros de cilindrada y dos turbocompresores—, pero con un sistema de inyección de agua que, según BMW, incrementa la potencia y el par motor a la vez que disminuye el consumo (no han publicado ninguno de esos datos).

El agua se inyecta en el colector de admisión en forma de aerosol y ésta, al evaporarse, enfría el aire de entrada. Con este sistema se consigue reducir la temperatura de la mezcla de aire y gasolina que entra en el cilindro, lo que disminuye la tendencia a la autodetonación y posibilita que el turbocompresor trabaje a mayor presión. BMW también cita como ventaja la disminución del estrés térmico en los componentes del motor y, por tanto, una mayor durabilidad de éstos.

El sistema de refrigeración también es distinto al del M4 Coupe. Además del radiador principal, el Concept M4 GTS tiene radiadores adicionales para el circuito de baja y alta temperatura y la transmisión. El radiador de los turbocompresores (intercooler) tiene una bomba de agua de accionamiento eléctrico.

Otra tecnología diferenciadora de este prototipo con respecto al M4 de producción, es el uso de diodos OLED en los pilotos. Estos diodos, a diferencia de los de tipo LED, cuya luz es puntual, permiten crear superficies homogéneamente iluminadas, y da más libertad a los diseñadores para crear distintas formas y patrones de iluminación.

El BMW Concept M4 GTS tiene un apéndice aerodinámico hecho en fibra de carbono en la parte inferior del parachoques frontal cuya inclinación se puede regular para dar mayor o menor carga aerodinámica a esta parte del vehículo. Con el mismo objetivo, el alerón trasero también es regulable (y de fibra de carbono). El capó es de plástico reforzado con fibra de carbono (CFRP).

La carrocería está pintada en un color gris oscuro llamado «Frozen Dark Grey», aunque algunas partes lo están en un naranja llamado «Acid Orange». Los neumáticos son Michelin Sport Cup 2 y sus dimensiones son 265/35 delante y 285/30 detrás. Van montados sobre unas llantas de aleación forjada de 19 pulgadas delante y de 20 detrás. En el coche de producción, las llantas podrán ser, opcionalmente, de una combinación de aleación metálica y plástico reforzado con fibra de carbono (CFRP).

De las generaciones anteriores del BMW M3 Coupe (ahora conocido como M4 Coupe) ha habido numerosas ediciones especiales, como el M3 CSL, el M3 GTR y el M3 CRT.