在生产汽车之前，宝马曾是一家飞机发动机制造商，它早期制造的直列6缸航空发动机陈列在宝马博物馆展厅的最前沿。随后，宝马开始了摩托车生产，且把其理念和特征一直保存到现在。不过在以后的发展进程中，汽车和发动机逐渐占据了主流位置。以前，我们总是对宝马汽车的发展津津乐道，而忽略了发动机的影响。其实，宝马作为运动豪华品牌，发动机的作用是不言而喻的。以至于宝马可以容忍底盘、变速器、转向机构等核心部件利用外包商或合作开发，甚至有些型号的车身也请其他设计公司代劳，唯把发动机的研发和生产牢牢地控制在自己手里。
目前宝马发动机的三大利器：汽油直喷、全变量气门和涡轮增压已经应用到最新的直列6缸发动机上。如335i双门跑车和335i敞篷跑车所用的3.0升涡轮增压汽油机，可以说已经走在了行业的前列。从历史上看，宝马发动机的发展也一直处于行业领先水平，因此造就了宝马高品质的地位。
1933年的M78系列发动机奠定了宝马直列6缸发动机的基础，从此以后，宝马发动机一直以直列6缸作为主要产品。与V6发动机相比，直列发动机更容易在运动平顺性上产生良好效果，使得它在整车平顺性和噪声控制上更出色。1936年的M328机型上，宝马采用了顶置气门（那时大量采用的还是侧置气门）、半球状燃烧室（热损失小）、冷起动混合系统等设施，并通过一套复杂的装置成功地用单凸轮轴驱动进、排气门。1968年M30采用了涡旋气流燃烧室（增加了油气混合度）、优化质量平衡和顶置凸轮轴等措施。其中，顶置凸轮轴与原先的侧置凸轮轴相比使发动机结构有了重大进步，它能让结构刚性增加，更利于发动机的高速运转。时至今日，顶置凸轮轴已经是全球绝大多数发动机的选择。到1978年M20机型用铸造曲轴取代了原先的锻造曲轴（塑形能力明显提升）、摇臂轴的轴承数量提高到7个。这时还出现了小排量的直列6缸发动机，排量可以达到1.8～2.3升，整机重量也有所降低，达到了170千克的水平。不过，这代机型最值得称道的还是燃油喷射的出现，先是机械喷射，然后是电子喷射。燃油喷射的出现完全改变了汽油机燃油供给的控制方式，为汽油机随后在性能和排放控制的进步奠定了基础（传统的化油器方式已经不能同时满足上述要求）。1990年推出的M50系列应用了铝合金缸体（它实际上于1994年正式替代铸铁缸体，使机器重量降低了20千克，缸壁的磨损也有所减少），双顶置凸轮轴和每缸4气门（现代发动机的标配形式），还有可变气门正时机构和分体线圈点火系统（每个火花塞对应单独的点火线圈，能量更高，点火控制更容易，且消除了白金触点灼烧带来的传导能力降低问题）。2004年的N52使用了镁铝合金缸体和镁合金缸盖，进一步降低了发动机的重量。流量控制油泵和电子冷却泵的使用让发动机的内耗进一步降低。轻质凸轮轴的应用和全变量气门升程控制系统（宝马最自豪的发动机技术之一，至今仍在该领域引领潮流）首次引入直列6缸发动机也让该系列发动机性能水平有了较大的提升。那么，最新的直列6缸发动机则首次把双涡管增压技术、汽油直喷和全变量气门系统结合在一起。
从性能数据上看，宝马335i双门轿跑车和宝马335i敞篷轿跑车搭载的新开发直列6缸发动机排量为3.0升，最大输出功率225千瓦，从1200转/分一直到5000转/分均可提供400牛·米的最大转矩。但不知是出于成本还是强度的考虑，新发动机没有采用宝马近年来一直青睐的镁铝合金缸体，而是使用了更传统的铝合金材料。
涡轮增压器系统采用了双涡管结构，三缸一组，每组在排气歧管和涡轮增压器中都有单独的气道。与以往的涡轮增压机型相比，双涡管增压技术可以降低排气系统背压，让增压过程起效更快。即使在低转速下，也能有迅捷的响应和平稳直接的动力，这些对以动力见长的跑车来说十分有效。(www.daowen.com)
在双涡管涡轮增压装置的帮助下，宝马335i双门轿跑车从静止加速到100公里/小时仅用5.5秒，宝马335i敞篷轿跑车则为5.8秒。两款车型电子限制的最高车速均为250公里/小时。
双门轿跑车按欧盟标准测试循环的平均耗油量为8.4升/100公里，敞篷轿跑车为8.8升/100公里。二氧化碳排放值分别为每公里196克和205克。
带Valetronic全变量气门控制的直列6缸发动机
3系轿跑车采用最新的直列6缸发动机
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