Внешне X3 M и X4 M практически не отличаются от своих гражданских модификаций. Изменения носят функциональный характер и направлены на улучшение охлаждения двигателя и тормозов, а также улучшение аэродинамики. Не обошлось и без специфических для семейства стилистических решений: глянцевых черных элементов декора и 21-дюймовых M-колес.
Доработки шасси позволили улучшить управляемость и стабильность кроссоверов на высоких скоростях. Для BMW X3 M и X4 M пересмотрели кинематику и эластокинематику подвески, поменяли алгоритм работы адаптивных амортизаторов с тремя режимами работы и рулевого управления с переменным передаточным отношением. Жесткость креплений подвески увеличили при помощи дополнительных распорок.
Под капотом BMW X3 M и X4 M разместился новый трехлитровый шестицилиндровый рядный двигатель с двумя турбонагнетателями. Его отдача составила 480 сил и 600 Нм момента. В версии Competition агрегат выдает 510 сил. «Шестерка» совмещена с восьмидиапазонным спортивным «автоматом» M Steptronic и полным приводом M xDrive с двумя режимами движения. Последний дебютировал на BMW M5 и работает в паре с активным задним дифференциалом.
С нуля до «сотни» X3 M и BMW X4 M разгоняются за 4,2 секунды, в исполнении Competition — за 4,1 секунды.
В список оснащения «заряженных» кроссоверов вошли усиленные тормоза, М-руль с двумя программируемыми кнопками M1/M2, как на M5, спортивные сиденья с отделкой кожей и светящимся логотипом BMW M, декоративные элементы салона из углепластика, а также проекционный дисплей и цифровая приборная панель.
С августа 2019 года для моделей будет доступен опциональный пакет отделки интерьера M Carbon. В его состав войдут накладки из армированного углеволокном пластика на воздуховоды в переднем бампере, диффузор, а также корпуса боковых зеркал. Для машин серии Competition пакет также будет включать спойлер.