Der BMW Z4 kam 2002 auf den Markt, um den 1995 eingeführten BMW Z3 zu ersetzen.
Zunächst war der Z4 nur als Roadster erhältlich, doch 2006 brachte der deutsche Hersteller die Coupé-Version auf den Markt.
Die Karosserieabmessungen des Z4 waren größer und sein Radstand länger und breiter. Die Aufhängung wurde ebenfalls steifer aufgerüstet und das Auto wurde mit einem Sportpaket ausgestattet, das die Lenkung straffer machte. Einige der Elemente des Z4 wurden aus der 3er-Serie von BMW entlehnt, wie zum Beispiel die Mehrlenkeraufhängung, die fortschrittlicher war als die des BMW Z3.
Die Lenkung verwendete keine Hydraulikpumpe mehr und wurde durch einen elektrischen Servomotor ersetzt – die Lenkung wurde basierend auf Aufhängungsbewegung und -geschwindigkeit gesteuert. Einige mögen sagen, dass die Lenkung aufgrund dieser Änderung nicht mehr so präzise war.
Der Roadster (auch E85 genannt) hatte entweder ein 5-Gang-Schaltgetriebe, ein 6-Gang-Schaltgetriebe oder ein 5-Gang-Automatikgetriebe. Das 2006 erschienene Coupé hatte ein 6-Gang-Schaltgetriebe oder eine 6-Gang-Automatik, die mit an der Lenksäule montierten Schaltwippen ausgestattet waren.
Der BMW Z4 wurde ausschließlich mit Benzinmotoren in 7 verschiedenen Hubräumen und unterschiedlicher Leistung angeboten. Die M-Version des Coupés und der Roadster hatten den Motor des M3, einen 3,2-Liter-Motor mit 343 PS. Der Standard war mit einem 6-Gang-Schaltgetriebe ausgestattet.