X4 M40iは、新開発の3リットル直列6気筒直噴ターボエンジンを搭載。加給圧を高めるとともに吸気抵抗を低減し、最高出力360ps、最大トルク465Nmを発生し、0-100km/h加速4.9秒（ヨーロッパ仕様車値）という圧倒的な動力性能を実現する。
また、インテリジェント4輪駆動システム「xDrive」や、スポーティな専用チューニングが施された電子制御式ダンパー「ダイナミック・ダンピング・コントロール」など、あらゆる走行状況においても卓越した運動性能を発揮する。
エクステリアでは、フェリックグレーメタリックのペイントを施したキドニーグリルや、フロントエプロン左右の大型エアインテークに配されたエアロパーツを備え、X4 M40i特有のスポーティかつ存在感あふれるフロントビューを形成している。
また、歩行者検知機能付きの「衝突回避・被害軽減ブレーキ」や、前方車両との車間距離を維持しながら加減速を行い、低速走行時には車両停止まで制御する「アクティブ・クルーズ・コントロール」などを含む運転支援システム「ドライビング・アシスト・プラス」を装備。さらに安全な車線変更をサポートする「レーン・チェンジ・ウォーニング」など、利便性と安全性に優れた数々の機能を標準装備する。