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Um derartige Werte zu erreichen, griffen die BMW-Techniker tief in die Trickkiste. Erstmals wurde das VANOS, ein BMW Patent, in einem Serienwagen verbaut. Das VANOS (Variable Nockenwellenspreizung der Einlassnockenwelle), die Einzeldrosselklappenanlage und die neu entwickelte Motorelektronik, die 20 Millionen Befehle pro Sekunde verarbeitete, sorgten für diese außergwöhnliche Potenz des Triebwerkes.
Beachtenswert ist auch das Preis-Leistungsverhältnis, da dieser "Porschekiller" ca. 85.000,- DM teuer war und durch genügsame Verbräuche, geringe Unterhaltskosten und eine hohe Alltagstauglichkeit hervorstach. Diesen M3 konnte man sowohl als Coupe, Cabrio als auch als Limousine ordern.
Die Automobile Weltpresse war begeistert und diverse Fachblätter in Frankreich und den USA feierten das Fahrzeug als Auto des Jahrhunderts. Sechzig Prozent der M3-Produktion landeten in den USA und schufen dort eine große Fangemeinde.

Bereits im November 1995 wurde der M3 wieder überarbeitet. Hauptaugenmerk war das Herz des Wagens. Der Reihensechszylinder, der mit 286 PS nicht gerade als untermotorisiert galt, wurde komplett überarbeitet. Die neuen Eckdaten hießen 3,2 Liter Hubraum (S50 B32), 321 PS bei 7600 U/min, 350 NM ab 3250 U/min. Der Motor verfügte nun über das sogenannte Doppel-VANOS, d.h. eine variable Spreizung sowohl der Einlass- als auch der Auslassnockenwelle war möglich. Ebenso knackte BMW die "100 PS pro Liter Hubraumschallmauer" und festigte seine herausragende Stellung im Sportmotorenbau. Serienmässig verbaute die M GmbH nun ein Sechsganggetriebe, dass nicht unwesentlich zu einer Verbrauchssenkung trotz höherer Leistung führte. Als besonderes Highlight wurde auch ein SMG-Getriebe angeboten, das auf dem normalen 6-Ganggetriebe basierte, jedoch sequentielle Gangwechsel ermöglichte. Diese Gangwechsel erfolgten elektrohydraulisch - das Kupplungspedal entfiel. Der M3 mit SMG-Getriebe bot auch einen Economy-modus, der die Gangwechsel motor- und treibstoffschonend automatisch realisierte.
Auch technische Innovationen beim Fahrwerk und den Bremsen wurden realisiert. So kam die sogenannte Compoundbremse, die verbesserte Bremswerte, eine höherer Lebensdauer und eine Unempfindlichkeit gegenüber thermischen Belastungen (Folge: Fading) gewährleisten sollte zum Einsatz. Diese Bremse ist eine schwimmend gelagerte Konstruktion.
In den Jahren 1992 bis 1999 erblickten 71700 M3 E36 das Licht der Automobilwelt und machten diese Generation zum beliebtesten M-Fahrzeug aller Zeiten.