2002 yilda BMW uchinchi avlod E46 M3 ning S50B30 dvigatelini yangiladi va uni S54B32 deb nomladi.
Unda mustahkamlangan dvigatel komponentlariga ega 3.2-litrli oltita atmosfera dvigateli, suv olish va chiqarish tomonidagi ikki tomonlama VANOS tizimi, elektron gaz kelebeği va yangi elektron dasturlash mavjud. Ushbu yaxshilanishlar uning maksimal quvvat chiqishi 256 kVt (348 ot kuchi) va maksimal 365 Nm momentga erishish imkonini berdi, buning natijasida litriga 80 kVt (litr uchun 108 ot kuchi) o'ziga xos quvvat ishlab chiqarildi. O'sha paytda bu BMW-ning eng yuqori o'ziga xos quvvatga ega bo'lgan eng kuchli atmosfera dvigateli edi va u M3da ishlatiladigan oltita qatorli atmosfera dvigatellarining oxirgi avlodi edi. BMW Z-avtomobillar qatorida qolgan yagona marvarid sifatida ushbu dvigatel 2006 yilda chiqarilgan Z4 M modeliga ham o'rnatilgan.
Bir paytlar BMW turbo zaryadlash texnologiyasidan foydalanmasligini ishonch bilan e'lon qildi, ammo bozor talabi tufayli oxir-oqibat murosaga kelishga majbur bo'ldi. 2008-yilda S65B40A 4.{6}}litrli V8 dvigateli bilan jihozlangan toʻrtinchi avlod M3 taqdim etilishi bilan BMW afsonaviy S54B32 dvigateli oʻzining tarixiy vazifasini bajarib, rasman isteʼfoga chiqqanini eʼlon qildi. Bu yangilik butun dunyo bo'ylab BMW M3 ishqibozlarini hafsalasi pir bo'ldi.
