Wzorem dla nowego M3 GTS był M3 CSL, sportowa wersja poprzedniej generacji E46. Już wówczas zastosowano karbonowydach. M3 GTS ma surowsze wnętrze, mniej izolacji dźwiękowej, sportowy układ wydechowy i znacznie skróconą listę wyposażenia seryjnego.
Nie znajdziemy w nim klimatyzacji, nawigacji i radia, z auta zniknęły także tylne siedzenia, ale doszło wyposażenie typowo sportowe. To oznacza zamontowanie rurowej ramy wzmacniającej na B słupku, dużej gaśnicy, wyłącznika instalacji elektrycznej oraz sześciopunktowych pasów bezpieczeństwa. Rezultat to masa 1490 kg, a więc o 180 kg mniej niż ma M3 Coupé.
Pojemność ośmiocylindrowej jednostki napędowej została podwyższona do 4,4 litra. Wraz z tym wzrosła jego moc do 336 kW (+17 kW), ale innych danych jeszcze producent nie podał. BMW jednak zapowiada, że M3 GTS ma potencjał na poprawienie wyników M3 CSL na Nordschleife. Oficjalnych pomiarów jednak jeszcze nie było. Do tego dochodzi jeszcze siedmiostopniowa przekładnia dwusprzęgłowa M-DCT ze zmodyfikowaną charakterystyką. Zamontowano tytanowy układ wydechowy.
Na 19-calowe obręcze kół zamontowano opony 225/35 z przodu i 285/30 z tyłu. Zawieszenie otrzymało żółte twardsze sprężyny M3 GTS. Na nadwoziu pojawiły się elementy poprawiające aerodynamikę i zwiększające docisk do nawierzchni drogi. Tylny spoiler pochodzi technologicznie z samochodu startującego w WTTC.