În timp ce europenii se bucurau de noul BMW M3 E46, peste ocean, în SUA, lucrurile stăteau cu totul altfel. Un model complet diferit – M3 GTR – făcea senzație în clasa GT a competiției American Le Mans Series (ALMS). Motorul era un V8 de 4,0 litri care dezvolta 450 de cai-putere, devenind astfel cel mai puternic M3. De fapt, acest motor a fost preluat și dus mai departe în versiunea de serie pentru BMW M3 E92. În total, în competiția americană au fost înscrise patru modele BMW M3. Două dintre ele aparținînd echipei BMW Motorsport, sub managementul lui Charley Lamm, iar celelalte două aparțineau echipei BMW Team PTG condusă de Tom Milner. Coupe-ul bavarez a obținut șapte victorii în 10 curse, cu șase plecări din pole position, iar pilotul de fabrică, Jorg Muller și-a adjudecat titlul la piloți, BMW Motorsport a câștigat titlul echipelor, iar BMW a câștigat Campionatul Constructorilor.
Începând cu 2002, mașina de curse, transformată în mașină de stradă, cu o putere redusă de la 450 la 350 CP, putea fi cumpărată pentru 250.000 de dolari. V8 era același, cu carter uscat, iar transmisia era una manuală cu șase trepte și ambreiaj multidisc, la fel cu cel mai mașinii de curse. Plafonul, eleronul spate, precum și spoilerele față sapte au fost fabricate din fibră de carbon pentru a obține o greutate cât mai scăzută. Prin urmare, dacă te întreabă cineva care a fost primul BMW M3 cu V8 sub capotă, răspunsul este E46.
Dezvoltarea lui BMW M3 E46 nu s-a oprit aici, iar bavarezii au scos a doua versiune a transmisiei SMG. Cu ajutorul padelelor de pe volan și cu un nou sistem electronic, șoferul putea să țină accelerația lipită de podea atunci cnd schimba treptele, iar întreruperea puterii doar câteva milisecunde. De fapt, schimburile de trepte cu noua transmisie SMG durau doar 80 de milisecunde. Mai mult, prin intermediul sistemului Drivelogic, șoferul putea să aleagă între șase moduri diferite de comportamnet al transmisiei. Și, în modul S6, activat automat atunci când sistemul DSC era decuplat, transmisia SMG oferea schimbări de trepte uimitoare, similare cu cele ale modelelor de competiție.