跟M340dxDrive搭载同一具3.0升直六双涡轮柴油引擎的D3S，在Alpina工程团队的精心调校之下，其最大马力从340匹增长到355匹，大约多了15匹，而最大扭力从71.4公斤米提高到74.5公斤米，同样多了3.1公斤米，而由皮带驱动的48V发电马达可产生约11匹的额外动力，能够在低转速或恒定速度下降低引擎负载、减少燃油消耗。
然而虽然D3S的动力输出略高于M340ixDrive，不过Alpina公布的0到100公里每小时加速成绩依然落在相同的4.6秒(房车)、4.8秒(旅行车)，原本被限制在250公里每小时的极速则是放宽至273公里每小时(房车)、270公里每小时(旅行车)，同时Alpina也针对xDrive四驱系统进行牵引力优化，使扭力分配能够尽量偏向后驱。
再辅以重新调整的8速手自一体变速箱、标准配置的电子控制限滑差速器、具备三段阻尼可调的Alpina运动化悬挂系统，以及可切换三种转向模式的可变式运动转向系统，进一步强化D3S的操控性与驾驶乐趣。
此外D3S也跟B3一样，外观拥有专属的空气力学设计，并能选用AlpinaGreenmetallic或AlpinaBluemetallic两种专属车色，标准配置的19寸AlpinaDynamic轮毂则能升级成经典放射状的20寸AlpinaClassic轮毂，同时配上PirelliPZero性能胎，以及取自B5BiTurbo、内含前四活塞卡钳与前395mm/后345mm碟盘的高性能刹车系统，连内饰铺陈都流露出一股不同于M340dxDrive的优雅气息。
