BMW Z4 sDrive35is 2011 được nâng cấp với động cơ mới thuộc phiên bản N54, thế hệ động cơ mới mà hãng xe hạng sang của Đức trang bị cho những chiếc xe mới nhất của mình. Động cơ 6 xi-lanh 3.0 lít Twin-Turbo trên Z4 sDrive35is có thể sản sinh công suất 335 mã lực tại 5.900 vòng/phút, mô-men xoắn cực đại 450 Nm tại chế độ chuẩn. Khi cần thiết, mô-men xoắn cực đại có thể hoạt động ở chế độ tức thời là 500 Nm, nhờ vào chức năng thúc đẩy kiểm soát điện tử.
Z4 sDrive35is sẽ sử dụng hộp số ly hợp kép Double-Clutch Transmission (DCT) với chế độ lái Sport và Sport+. DCT cũng được trang bị chức năng Launch Control (giúp tăng tốc nhanh nhất từ vị trí xuất phát).
Mặc dù, chưa chính thức công bố hiệu suất hoạt động của BMW Z4 sDrive35is 2011, nhưng theo dự đoán, chiếc xe có thể tăng tốc từ 0-96 km/h chỉ trong 4,7 giây, nhanh hơn khả năng tương ứng của Z4 sDrive35i 0,3 giây. Chiếc xe thể thao có trọng lượng 1.525 kg này được giới hạn tốc độ tối đa bằng thiết bị điện tử ở 250 km/h.
Việc tăng hiệu suất động cơ có được một phần nhờ việc BMW đã sử dụng công nghệ phun nhiên liệu trực tiếp với hệ thống bơm nhiên liệu ở áp suất cao.
Z4 sDrive35is còn có hệ thống EPS với tính năng thể thao, khả năng phản hồi thông tin tốt hơn giúp lái xe có được những thông tin chính xác nhất và nhanh nhất về điều kiện hoạt động của xe.
Mặc dù không phải một chiếc xe dòng M, nhưng BMW cũng cung cấp cho Z4 sDrive35is một bộ kit M-Sport với những nâng cấp nhất định ở hệ thống treo và khả năng khí động lực học. Với bộ kit này, chiều cao xe giảm đi khoảng 10 mm. Ngoài ra chiếc xe còn có bộ la-zăng 18 inch được chế tạo bằng hợp kim nhẹ, khách hàng cũng có thể tuỳ chọn lên la-zăng 19 inch.
BMW Z4 sDrive35is không phải là chiếc xe thay thế chiếc Z4 M Roadster, nhưng nếu xét về tính năng, phong cách thiết kế, chiếc xe này là một sự thay thế hoàn toàn xứng đáng.