Ovisno o modelu, instalirani su sljedeći agregati:
Model 316i/318ti:
- 4-cilindrični motor M40 s radnim volumenom od 1,6 i 1,8 litara. Od rujna 1990. modificiran na motor M43 (razvodni lanac, sustav paljenja, usisna grana).
Modeli 318i/318ti:
- 4-cilindrični motor M42 s 4 ventila obujma 1,8 litara.
Modeli 320i/325i:
- 6-cilindrični 4-ventilski motor M50 obujma 2,0 l ili 2,5 l. Od siječnja 1995. ugrađen je aluminijski blok cilindra. Oznaka motora M52.
Model 318tds:
- 4-cilindrični turbodizelski motor M41 s radnim volumenom od 1,8 litara.
Modeli 325td/325tds:
- 6-cilindrični turbodizelski motor M51 s radnim volumenom od 2,5 litara.
Blok motora od sivog lijeva sadrži provrte cilindra. Ako na stijenkama cilindara postoji značajna istrošenost ili ogrebotine, cilindre je moguće izbrusiti, odnosno izbrusiti u posebnoj radionici. Nakon toga treba ugraditi samo klipove većih dimenzija. Na dnu bloka motora je koljenasto vratilo, koje je postavljeno na svoje ležajeve. Klipnjače koje se spajaju na klipove postavljene su na koljenasto vratilo na klizne ležajeve. Donji dio motora završava uljnim koritom u kojem se skuplja ulje potrebno za podmazivanje i hlađenje motora. Glava cilindra, izrađena od lakih metalnih legura, pričvršćena je vijcima na gornji dio bloka motora. To je aluminij, jer ovaj metal, u usporedbi s lijevanim željezom, ima veću toplinsku vodljivost i manju specifičnu težinu.
Glava cilindra je dizajnirana prema takozvanom principu križnog protoka. To znači da svježe pripremljena smjesa zraka i goriva ulazi u glavu motora s jedne strane, dok se izgorjeli plinovi izbacuju s druge strane glave motora. Dizajn križnog protoka osigurava bržu izmjenu plina. Bregasto vratilo nalazi se na vrhu glave cilindra. Na M40 motorima, bregasto vratilo se pokreće od koljenastog vratila preko zupčastog remena. Bregasto vratilo upravlja ventilima preko klackalica, koje se nalaze na suprotnoj strani od ventila na kompenzatorima zazora ventila. Benzinski motori s 4 ventila imaju dvije bregaste osovine, od kojih jedna upravlja usisnim, a druga ispušnim ventilima. Kao iu dizelskim motorima, osovina za distribuciju vode provodi se preko valjkastog lanca. Usisnim i ispušnim ventilima upravljaju hidraulični podizači koji ne zahtijevaju održavanje. Na svim motorima podešavanje zazora ventila nije potrebno kao dio održavanja.
Od rujna 1992. 6-cilindrični benzinski motori su se dalje razvijali i, između ostalog, opremljeni su varijabilnim sustavom upravljanja bregastom osovinom, skraćeno VANOS. U ovom slučaju, uz pomoć elementa za podešavanje, ovisno o brzini motora, bregasto vratilo usisnog ventila rotira pod određenim kutom u odnosu na lanac, zbog čega se održava optimalno vrijeme paljenja. Elementom za podešavanje upravlja upravljačka jedinica motora. Ostala poboljšanja ticala su se osiguravanja najskladnijeg mogućeg rada motora, karakteristika okretnog momenta, sastava ispušnih plinova i potrošnje goriva: povećanje omjera kompresije u kombinaciji sa selektivnom kontrolom detonacije, ugradnja jednostavnih opruga ventila s malim opružnim silama, lagani klipovi s produljenim klipnjačama.
Podmazivanje motora osigurava uljna pumpa, koja je montirana na 6-cilindrični benzinski motor na prednjoj strani kućišta motora i pogonjena lančanim pogonom. Na 4-cilindričnim i dizelskim motorima pumpa za ulje nalazi se u poklopcu razvodnog kućišta i na kraju koljenastog vratila i povezana je s potonjim prijenosom zupčanika. Ulje iz korita ulazi kroz rupe i kanale do ležajeva koljenastog i bregastog vratila, kao i do radnih površina cilindara.
Pumpa za vodu nalazi se na prednjem dijelu bloka motora; njegova je osovina, na odgovarajućoj temperaturi, spojena viskoznom spojkom na ventilator hladnjaka. Vodena pumpa se kod motora s 4 ventila i dizel motora pokreće preko klinastog remena koji ujedno služi i kao pogon generatora, a kod motora M40 preko nazubljenog remena bregastog vratila. Treba imati na umu da rashladni sustav tijekom cijele godine treba puniti mješavinom antifriza i koncentrata protiv korozije s vodom bez kamenca
Za pripremu zapaljive smjese zraka i goriva koristi se elektronički uređaj za paljenje i ubrizgavanje goriva, koji jamči stabilan sastav ispušnih plinova.
Na modelima 316i, 318i proizvedenim prije kolovoza 1993., na prednjoj strani glave motora umjesto uobičajenog razdjelnika paljenja, koji se pokreće izravno s bregaste osovine, ugrađen je takozvani razdjelnik visokog napona. Na svim ostalim benzinskim motorima sustav paljenja uopće nema razvodnik, odnosno na ovim motorima nema pokretnih dijelova u sustavu paljenja. Kod dizelskih motora doziranje goriva se također kontrolira elektronički pomoću DDE sustava (Digitalni sustav upravljanja dizelskim motorom).
