Este modelo posee la más avanzada tecnología de alto rendimiento, propia de un vehículo destinado a los más desafiantes circuitos, pero perfectamente funcional para circular en las vialidades urbanas.
El propulsor del BMW M4 GTS es el motor M TwinPower Turbo de seis cilindros en línea, ganador de numerosos premios. Cuenta con un innovador sistema de inyección de agua, el cual aumenta significativamente la potencia, convirtiendo al M4 GTS en el modelo más ágil, radical y dinámico de la serie, llevándolo a completar una vuelta en el circuito de Nürburgring-Nordschleife en 7.28 minutos.
También posee una caja de siete velocidades M de doble embrague (M DKG), que selecciona la relación óptima en cada circunstancia sin que se produzca una interrupción de la fuerza de tracción, aplicando la potencia en las ruedas posteriores. También existe la posibilidad de cambiar manualmente de velocidad, utilizando las levas que se encuentran en el volante.
En el BMW M4 GTS destaca el uso inteligente de materiales ligeros, con lo que se consigue un auto liviano y extremadamente dinámico. Entre las medidas adoptadas para reducir el peso, destacan el uso de fibra de carbono para los asientos, o el polímero reforzado con fibra de carbono con el que están elaborados el cofre, el toldo y el deflector delantero inferior, así como el alerón y el difusor ubicados debajo de la fascia posterior que, en conjunto, mejoran el flujo del aire.
El sistema de escape incluye un silenciador final de titanio, el cual pesa un 20 por ciento menos que uno de tipo convencional. El escape produce un sonido típico de los modelos M de BMW, emulando por dentro y por fuera del vehículo el ambiente que impera en los circuitos de carreras.