W zależności od modelu montowane są następujące jednostki napędowe:
Modele 316i/318ti:
- Silnik 4-cylindrowy M40 o pojemności roboczej 1,6 i 1,8 litra. Od września 1990 roku zmodyfikowany do silnika M43 (łańcuch rozrządu, układ zapłonowy, kolektor dolotowy).
Modele 318i/318ti:
- Silnik M42, 4-cylindrowy, 4-zaworowy, o pojemności skokowej 1,8 litra.
Modele 320i/325i:
- Silnik 6-cylindrowy, 4-zaworowy M50 o pojemności skokowej 2,0 l lub 2,5 l. Od stycznia 1995 roku zastosowano blok cylindrów aluminiowy. Oznaczenie silnika M52.
Model 318tds:
- Silnik 4-cylindrowy turbodiesel M41 o pojemności roboczej 1,8 litra.
Modele 325td/325tds:
- 6-cylindrowy silnik turbodiesel M51 o pojemności roboczej 2,5 litra.
Blok silnika wykonany z żeliwa szarego zawiera otwory cylindrów. Jeśli na ściankach cylindrów występują znaczne ślady zużycia lub zarysowania, cylindry można poddać honowaniu, czyli szlifowaniu, w specjalnym warsztacie. Następnie można montować tylko tłoki o zwiększonych wymiarach. W dolnej części bloku silnika znajduje się wał korbowy, który jest osadzony na własnych łożyskach. Korbowody łączące tłoki osadzone są na wale korbowym na łożyskach ślizgowych. Dolną część silnika uzupełnia miska olejowa, do której zbiera się olej potrzebny do smarowania i chłodzenia silnika. Głowica cylindra, wykonana ze stopów metali lekkich, jest przykręcona do górnej części bloku silnika. Jest to aluminium, gdyż metal ten, w porównaniu do żeliwa, ma większą przewodność cieplną i mniejszy ciężar właściwy.
Głowica cylindra zaprojektowana jest zgodnie z zasadą przepływu krzyżowego. Oznacza to, że świeżo przygotowana mieszanka paliwowo-powietrzna trafia do głowicy cylindra z jednej strony, podczas gdy spaliny są wydalane z drugiej strony głowicy cylindra. Konstrukcja o przepływie krzyżowym zapewnia szybszą wymianę gazów. Wałek rozrządu znajduje się w górnej części głowicy cylindra. W silnikach M40 wałek rozrządu napędzany jest od wału korbowego za pośrednictwem paska zębatego. Wałek rozrządu steruje zaworami za pośrednictwem dźwigienek zaworowych, które znajdują się po stronie przeciwnej do zaworu, na kompensatorach luzu zaworowego. Silniki benzynowe 4-zaworowe mają dwa wałki rozrządu, z których jeden steruje zaworami dolotowymi, a drugi zaworami wydechowymi. Podobnie jak w silnikach Diesla, wałek dystrybucji wody jest przenoszony za pośrednictwem łańcucha rolkowego. Zawory dolotowe i wydechowe sterowane są za pomocą bezobsługowych popychaczy hydraulicznych. W żadnym silniku regulacja luzu zaworowego nie jest wymagana w ramach konserwacji.
Od września 1992 roku nastąpił dalszy rozwój 6-cylindrowych silników benzynowych, wprowadzono m.in. system sterowania zmiennym wałkiem rozrządu, w skrócie VANOS. W tym przypadku za pomocą elementu regulacyjnego, zależnie od prędkości obrotowej silnika, wałek rozrządu zaworów dolotowych obraca się pod określonym kątem względem łańcucha, w wyniku czego utrzymywany jest optymalny moment zapłonu. Elementem nastawczym steruje jednostka sterująca silnika. Inne udoskonalenia dotyczyły zapewnienia możliwie najrówniejszej pracy silnika, charakterystyki momentu obrotowego, składu spalin i zużycia paliwa: zwiększenia stopnia sprężania w połączeniu z selektywną kontrolą detonacji, montażu prostych sprężyn zaworowych o niskiej sile sprężyny, lekkich tłoków z wydłużonymi korbowodami.
Smarowanie silnika zapewnia pompa olejowa, która jest zamontowana w 6-cylindrowym silniku benzynowym z przodu skrzyni korbowej silnika i napędzana jest łańcuchem napędowym. W silnikach czterocylindrowych i wysokoprężnych pompa oleju umieszczona jest w pokrywie obudowy rozrządu oraz na końcu wału korbowego i jest z nim połączona za pomocą przekładni zębatej. Olej z miski olejowej dostaje się poprzez otwory i kanały do łożysk wału korbowego i wałka rozrządu, a także na powierzchnie robocze cylindrów.
Pompa wodna znajduje się z przodu bloku silnika; jego wał, przy odpowiedniej temperaturze, jest połączony za pomocą sprzęgła wiskotycznego z wentylatorem chłodnicy. Pompa wodna napędzana jest w silnikach 4-zaworowych i silnikach Diesla za pomocą paska klinowego, który służy również jako napęd generatora, a w silniku M40 za pomocą zębatego paska rozrządu. Należy pamiętać, że układ chłodzenia powinien być przez cały rok napełniony mieszanką płynu niezamarzającego i koncentratu antykorozyjnego z wodą bezwapienną
Elektroniczny układ zapłonowy i wtrysku paliwa służy do przygotowania łatwopalnej mieszanki paliwowo-powietrznej, która gwarantuje stabilny skład spalin.
W modelach 316i, 318i wyprodukowanych przed sierpniem 1993 r., zamiast zwykłego rozdzielacza zapłonu, który jest napędzany bezpośrednio z wałka rozrządu, z przodu głowicy cylindra zamontowano tzw. rozdzielacz wysokiego napięcia. We wszystkich pozostałych silnikach benzynowych układ zapłonowy w ogóle nie posiada rozdzielacza, co oznacza, że w tych silnikach nie ma żadnych ruchomych części w układzie zapłonowym. W silnikach Diesla dawkowanie paliwa jest również sterowane elektronicznie za pomocą układu DDE (Cyfrowy system zarządzania silnikiem Diesla).
