Производитель представил модификацию BMW Z4 M Roadster в 2006 году. Внешне от стандартного Z4 родстер отличается агрессивным обвесом, иными колесными дисками и новой формой зеркал заднего вида. Автомобиль комплектовался двигателем, который ранее устанавливался в E46 серии M3, то есть 3,2-литровым мотором S54 мощностью в 330 лошадиных сил, работающим в паре с шестиступенчатой механической трансмиссией. У модели М4 также была позаимствована тормозная система и некоторые элементы подвески.  В отличие от оригинала, в BMW Z4 M Roadster используется гидравлический усилитель рулевого управления. 1450-килограммовый автомобиль развивает скорость в 100 км/ч за 4,7 секунды, что немного быстрее, чем разгон главных соперников модели – Porsche Cayman S и Porsche Boxster S. Максимальная скорость машины ограничена электроникой и составляет 249 км/ч. Модель существует и в версии с жесткой фиксированной крышей – Z4 M Coupe. Но авто с жестким верхом намного тяжелее родстера. Второе поколение авто было анонсировано в декабре 2008 года. Первый показ машины состоялся на Детройтском автосалоне в 2009 году.  Авто отличалось трансформируемой жесткой крышей и было призвано заменить предыдущие купе и родстеры.