Un modèle Z3 hautes performances a été introduit par BMW en 1998, le M Roadster.
Outre les moteurs plus puissants - des unités de 3,2 L empruntées aux modèles M3 mis à jour développant 321 ch - le nouveau M Z3 Roadster était doté d’un système d’échappement redessiné, d’une forme de carrosserie aérodynamique, d’un freinage révisé et d’une nouvelle transmission. Ce modèle était disponible à la fois pour l’Europe et l’Amérique du Nord. Les modèles à vitesse américaine ont reçu une mise à jour du moteur en 2001, étant équipés d’une puissante unité S54 de 3,2 L de 315 ch et d’une transmission manuelle à 5 vitesses. La BMW Z3 M Roadster a été abandonnée en 2002, après avoir été produite à environ 15 000 unités.