BMW serii 4 oferowane jest zarówno z napędem na tylną oś, jak i na cztery koła. Za przeniesienie napędu odpowiada 8-biegowa automatyczna skrzynia lub sportowy automat z łopatkami do zmiany biegów. Auto wykorzystuje tę samą płytę podłogową co jego poprzednik. W przeciwieństwie do wcześniejszej generacji stanowi samodzielny model, a nie jedynie 2-drzwiową odmianę serii 3.
BMW serii 4 dostępne jest z dwoma dwulitrowymi silnikami benzynowymi o oznaczeniach 420i oraz 430i. Pierwszy z nich oferuje 184 KM i przyspieszenie 0-100 km/h w 7,5 s. Drugi natomiast generuje 245 KM, co zapewnia mu przyspieszenie 0-100 km/h w 5,9 s. Pod maskę BMW serii 4 może trafić również jeden z silników w wersji M. To jednostki o oznaczeniach M440i, M4 oraz M4 Competition.
Odmiana M440i wykorzystuje technologię mild-hybrid. Łączna moc napędu spalinowego i elektrycznego to w tym wypadku 374 KM. W wersji z napędem na tylną oś samochód przyspiesza 0-100 km/h w 4,8 s. BMW M440i z napędem xDrive oferuje przyspieszenie do 100 km/h w 4,5 s. Odmiana M4 to jedyna wersja dostępna z przekładnią manualną. Rozwija moc 480 KM i do 100 km/h przyspiesza w 4,2 s. Najmocniejsza odmiana – M4 Competition – generuje aż 510 KM i zarówno w wersji tylnonapędowej, jak i xDrive rozpędza się 0-100 km/h w czasie poniżej 4 s.
W serii 4 dostępne są również trzy jednostki wysokoprężne. Wszystkie wykorzystują technologię mild-hybrid. Odmiana 420d oferuje 184 KM i przyspieszenie 0-100 w 7,1 s. Mocniejsze BMW 430d rozwija 286 KM i jest dostępne wyłącznie z napędem xDrive. W tej konfiguracji samochód osiąga 100 km/h w 5,1 s. Najmocniejszy diesel do BMW M440d. Moc samochodu wynosi 340 KM, co zapewnia przyspieszenie 0-100 w 4,6 s.