Technologisch und für leistungsorientierte X3-Käufer wesentlich interessanter sind die beiden Sechszylinder-Benzinmotoren, die sich dank Gewichtsreduzierung und Leistungszuschuss deutlich dynamischer und zugleich wirtschaftlicher geben als ihre Vorgänger in der alten Generation des Kompakt-Allradlers. Beide Aggregate bringen nur mehr 160 kg auf die Waage. Mit 272 PS und einem Drehmoment von 315 Nm markiert der bekannt laufruhige wie drehfreudige 3.0si hier die Spitze: Er soll in 7,2 Sekunden auf 100 km/h spurten und je nach Bereifung bis zu 232 km/h erreichen, aber dennoch mit lediglich 10,1 Liter Super auf 100 Kilometer auskommen. 

Nicht weniger temperamentvoll geht das 2.5-l Triebwerk mit 218 PS und 250 Nm zu Werke: Damit hakt der X3 den Sprint in 8,5 Sekunden ab und erhebt mit bis zu 221 km/h Anspruch auf die linke Spur. Im Schnitt sollen auch bei diesem mit variabler Ventilsteuerung „Valvetronic“ arbeitendem Triebwerk nur 9,9 Liter durch die Einspritzdüsen fließen.