На BMW E30 M3 устанавливался знаменитый двигатель S14, разработанный инженерами BMW Motorsport. Этот агрегат представлял собой четырехцилиндровый рядный двигатель с двумя верхними распредвалами и системой распределенного впрыска топлива Bosch Motronic. Объем мотора составлял 2,3 литра, а мощность варьировалась от 195 до 238 л.с., в зависимости от спецификации рынка.
Двигатель S14 получил широкую известность благодаря своему высокому потенциалу форсирования и исключительным характеристикам. Именно благодаря этому двигателю E30 M3 снискал славу одного из лучших спортивных автомобилей своего времени, завоевав победы в многочисленных гоночных сериях, включая чемпионат мира среди туринговых автомобилей.