M4 CS继承了M3 CS的核心动力配置，搭载了一台双涡轮增压直列六缸发动机，能够迸发出惊人的543马力。峰值扭矩高达479磅-英尺，通过宝马引以为傲的M xDrive全轮驱动系统，确保每一分动力都能高效地传递到地面。配合精准的八速自动变速器，M4 CS能够在短短3.2秒内完成从静止到60英里/小时的加速，最高时速则被限制在令人惊叹的188英里/小时。
为了进一步提升性能，宝马在M4 CS的轻量化设计上下了大功夫。通过采用碳纤维增强塑料（CFRP）制造车身面板，如引擎盖、前分离器和后扩散器等，以及在中控台、换挡拨片和内部装饰件中使用轻质材料，M4 CS相比普通M4车型成功减重45磅。这种轻量化设计不仅提升了车辆的操控性能，还进一步增强了动力输出和燃油经济性。
M4 CS的底盘和悬架系统也经过了精心调校，使其能够在赛道上展现出卓越的操控性能。尽管在纽伯格林赛道的成绩略逊于CSL车型，但仅相差约1.5秒的成绩已经足以证明M4 CS的非凡实力。为了帮助买家在赛道上充分发挥M4 CS的性能潜力，宝马还提供了赛道或“超赛道”轮胎作为免费选择，这些轮胎安装在一组交错排列的M合金车轮上，前轮尺寸为19英寸，后轮尺寸为20英寸。