زیر کاپوت این نسخه از M4 یک موتور 3.0 لیتری تواین توربوشارژ شش خطی ارتقا یافته با تکنولوژی تزریق آب تعبیه شده است که اوایل سال جاری در M4 MotoGP معرفی شده بود.
این موتور اصلاح شده اکنون دارای قدرت 368 کیلووات و گشتاور 600 نیوتون متر است که در مقایسه با M4 اصلی حدود 51 کیلووات و 50 نیوتون متر قوی تر است. نیروی این موتور از طریق گیربکس دو کلاجه هفت سرعته به چرخ های عقب منتقل می شود.
وزن این خودرو به لطف بهره گیری از پلاستیک فشرده کربنی برای کاپوت GT، اسپلیتر جلو، سقف، اسپویلر عقب، دیفیوزر عقب و پانل تجهیزات به 1510 کیلوگرم کاهش یافته است.این خودروساز باواریایی هم چنین صندلی های عقب M4را نیز حذف کرده است.
به گفته ب ام و، M4 GTS دارای شتاب صفر تا صد 3.8 ثانیه، بیشینه سرعت محدود الکترونیکی 305 کیلومتر بر ساعت و رکورد نوربورگرینگ 7 دقیقه و 28 ثانیه است. شتاب صفر تا صد M4 اصلی 4.1 ثانیه است.
