Прва генерација (E83; 2003–2010)
Премијера аутомобила одржана је у септембру 2003. на сајму аутомобила у Франкфурту. Као претходник Кс3, БМВ је 2003. године представио концептно возило кАцтивити на сајму аутомобила у Детроиту са платформом серије 3. Сви модели Кс3 опремљени су системом погона на сва четири точка са обртним моментом који је подразумевано распоређен 40:60 између предње и задње осовине и могућношћу да се сав обртни момент усмери на било коју осовину.
БМВ је ажурирао модел 2005. и редизајнирао модел 2007. године са променама каросерије, мотора, вешања и унутрашње опреме. У периоду од седам година продато је око 600 хиљада аутомобила.
Било је пет модификација бензинских мотора запремине 2,0, 2,5 и 3,0 литара са капацитетом од 148, 181, 215, 228 и 268 КС. Дизел шест модификација са запремином од 1,8, 2,0 и 3,0 литара са капацитетом од 148 до 282 КС. Постоје две опције мењача - 6-степени аутоматски или ручни.
Друга генерација (F25; 2010–2017)
Аутомобил је представљен на сајму аутомобила у Паризу 2010. За другу генерацију, производња се преселила из Аустрије у БМВ-ову америчку фабрику у Гриру у Јужној Каролини, где је прво возило пуштено у продају 1. септембра 2010. Сви модели користе погон на сва четири точка, назван кДриве. Године 2012. у неким земљама је додат модел са погоном на задње точкове под називом сДриве. Клиренс је повећан за 12 мм, а међуосовинско растојање је повећано за 15 мм. Током читавог периода произведено је преко 900 хиљада аутомобила.
Коришћена су четири бензинска мотора - два 4-цилиндрична 2,0-литарска мотора снаге 135 и 180 КС и два 6-цилиндрична линијска мотора запремине 3,0 литара снаге 179 и 225 КС. Ту су и четири дизел мотора - два 4-цилиндрична 2,0-литарска мотора снаге 105 и 135 КС, и два 6-цилиндрична линијска мотора запремине 3,0 литра снаге 190 и 230 КС. У 2014. години асортиман мотора је ажуриран, запремине су остале исте, повећали су снагу због турбо пуњења. Стандард емисије за све моторе је Еуро 5. Преноси су два - шестостепени мануелни или осмостепени ЗФ 8ХП аутоматски мењач.
2014. године, Ф25 је рестилизован. Промене укључују нове модификоване двоструке фарове, редизајнирану решетку, нове предње и задње бранике, спољашње ретровизоре са интегрисаним показивачима правца, централну конзолу са опционом аутоматском контролом климе, нове боје екстеријера и друге ситнице. Аутомобил је представљен на 84. Међународном сајму аутомобила у Женеви 2014. и касније на 114. Међународном сајму аутомобила у Њујорку 2014. године.
Трећа генерација (Г01; 2018–данас време)
Следећа генерација ће имати нови дизајн који је креирао аустралијски дизајнер Цалвин Лоок. Нова верзија, кодног назива Г01, представљена је у јуну 2017. Мотор се налази напред са погоном на све точкове, али постоји и модел са чисто задњим погоном. Аутомобил ће такође бити доступан са хибридним погоном.
Трећа генерација Кс3 такође ће добити нове технологије BMW 5 Series (G30), као што су контрола покретима, спољашње и унутрашње ЛЕД осветљење и најновији иДриве систем са широким екраном осетљивим на додир за навигационе системе.
Три бензинска мотора - 2.0, 3.0 (l4) и 4.0 (l6) литара са капацитетом од 181, 249 и 355 КС Дизел два - запремина 2.0 (l4) и 3.0 (l6) литара са капацитетом од 187 и 261 кс Мењач 8-степени аутоматски ЗФ 8ХП.