Der 2003 auf dem deutschen Markt eingeführte BMW Z4 Roadster ist das in vielerlei Hinsicht verbesserte Nachfolgermodell des BMW Z3. Die Beibehaltung der Vorzüge des BMW Z3 kombiniert mit einem vergrößerten Kofferraumvolumen von bis zu 260l (bei geöffnetem Verdeck), einem ungleich besser isolierten Dach sowie dem sehr viel komfortabler gestalteten Innenraum machten den BMW Z4 zum Verkaufsschlager. Als die Umsätze jedoch schon bald einzubrechen drohten, wurde dem BMW Z4 ein Facelift verordnet. Bei der 2006 vorgenommenen Überarbeitung wurde nicht nur an Exterieur und Interieur gefeilt, sondern auch das Fahrwerk und Motor grundlegend verbessert. Die grundlegenste Neuerung war dabei die Verwendung der neuen BMW N52-6-Zylinder-Triebwerke.Inzwischen sind folgende BMW Z4 Modelle erhältlich: BMW Z4 Roadster 2.0i , BMW Z4 Roadster 2.2i, BMW Z4 Roadster 2.5i, BMW Z4 Roadster 2.5si, BMW Z4 Roadster 3.0si, BMW Z4 Coupé 3.0si, BMW Z4 M Roadster sowie der BMW Z4 M Coupé.

Das Basismodell, der BMW Z4 2.0i behielt seinen 4-Zylindermotor, während alle übrigen Modelle mit 6-Zylindermotoren und entsprechend größerem Hubraum aufwarten können. Das PS stärkste Modell der BMW Z4 Reihe ist der BMW Z4 M mit seinen 343 PS und einer elektronisch begrenzten Höchstgeschwindigkeit von 250 km/h

Der Basis-Z4 verfügt weiterhin über den 2,0 Liter großen Vierzylindermotor. Darüber rangieren nun der 2,5i mit 6-Zylindermotor mit 130 kW (177 PS), der 2.5Si mit 160 kW (218 PS) und das 195 kW (265 PS) starke 3,0si-Triebwerk. Die Spitze der Z4-Reihe bildet der Z4M. Er verfügt über den 252 kW (343 PS) starken 3,2-Liter-Motor, der bis dato im BMW M3 (E46) eingesetzt wurde.

2.0i 4 1995 cm³ 110 kW (150 PS) 200 Nm 8,2 s 220 km/h seit 04/2005

2.2i 6 2171 cm³ 125 kW (170 PS) 210 Nm 7,7 s 225 km/h 10/2003–12/2005

2.5i 6 2497 cm³ 130 kW (177 PS) 230 Nm 7,1 s 229 km/h seit 01/2006

2.5i 6 2494 cm³ 141 kW (192 PS) 245 Nm 7,0 s 235 km/h 12/2002–12/2005

2.5si 6 2497 cm³ 160 kW (218 PS) 250 Nm 6,7 s 240 km/h seit 01/2006

3.0i 6 2979 cm³ 170 kW (231 PS) 300 Nm 5,9 s 250 km/h 12/2002–12/2005

3.0si 6 2996 cm³ 195 kW (265 PS) 315 Nm 5,7 s 250 km/h seit 03/2006

Z4 M 6 3246 cm³ 252 kW (343 PS) 365 Nm 5,0 s 250 km/h seit 03/2006

Nachfolgemodell: BMW Z4 E89, ab Mitte 2009