Wersje Z3M powstały w roku 1997. Pod maskę trafił silnik z BMW M3 3.2. W wersji europejskiej S50B32 o mocy 321KM, w wersji USA S52B32 o mocy 243KM. Po 2000 roku zarówno w Europie, jak i USA pod maską znajdował się silnik S54B32 z modelu E46 M3 o mocy 325KM. Auta wyróżniały się innymi zderzakami, a wydech zakończony był czterema końcówkami. Wnętrze również różniło się od zwykłych wersji, charakteryzowly je m.in. sportowe, kubełkowe fotele, czy dodatkowe zegary na konsoli środkowej.
W roku 1999 Z3 roadster przeszedł facelifting. Zmianie uległa tylna część nadwozia. Błotniki tylne stały się szersze i bardziej obłe, klapa tylna dopasowana została do nowych lamp w kształcie litery „L” a zderzak otrzymał nowe linie. Poprawiono jakość materiałów we wnętrzu i wygląd konsoli środkowej. Gama silników uległa zmianie. Podstawowy silnik czterocylindrowy M43 1.9 miał 118KM, sześciocylindrowe M52TU kolejno 2.0 150KM, 2.5 170KM (tylko w USA), 2.8 193KM.