El motor del M Roadster tiene las mismas características que las del M3; coincide en datos como la potencia máxima, el par máximo o la relación de compresión (más informaciónsobre el motor en el M3).

Como el resto de los Z4, el M es tracción trasera pero no tiene un control de tracción electrónico DTC sino un diferencial variable, como el empleado en el M3 (prueba de este modelo).

Este diferencial varía el efecto autoblocante en función de la diferencia de giro entre las ruedas motrices. De esta manera, puede llegar a anular completamente el diferencial (bloqueo) cuando hay una diferencia de giro muy grande entre las ruedas (por ejemplo, si una está en sobre asfalto y la otra sobre una cuneta muy deslizante). El mecanismo para variar el efecto de bloqueo es un embrague multidisco integrado en el mismo diferencial (imagen), sobre el que actúa una bomba hidráulica a través de un émbolo.

Además de una suspensión menos flexible, otras modificaciones en el bastidor con relación a otras versiones del Z4 son una altura de carrocería rebajada 10 mm, distinta alineación de las ruedas, más avance de pivote, menos convergencia y más caída. Hay algunos elementos de aluminio en la suspensión delantera de tipo McPherson, como el brazo transversal y un refuerzo en el subchasis.

Los frenos son los del M3 CSL, que constan de discos de hierro montados con unos pernos sobre un soporte de aluminio. Los discos son perforados y autoventilados en los dos ejes, los delanteros miden 345 x 28 mm y los traseros, 328 x 20 mm. Las pinzas, flotantes y de un solo pistón, son más bien pequeñas para lo que es normal en un deportivo de estas características (imagen).

La asistencia de la dirección es hidráulica, a diferencia del resto de las versiones del Z4, que la tienen eléctrica. Las ruedas son del tipo que cuando pierden presión pueden rodar provisionalmente sin desllantar.

El coeficiente aerodinámico Cx aumenta hasta 0,37 (0,35 en los otros Z4) y la superficie frontal hasta 1,92 m². Esto da una resistencia aerodinámica muy alta de 0,71 m². Un Porsche Boxster S tiene 0,59 m² y un 911 Carrera S Cabriolet, 0,58 m².

El M Roadster pesa 1.485 kg, 85 kg menos que el M3. La rigidez torsional estática es 14.500 Nm/grado. Es normal para ser un coche abierto y poco para un deportivo con este peso, potencia y ruedas.