O BMW X3 (2004–2006) foi oferecido com 10 configurações de motor distintas em toda a gama.
| Motor | Potência | Binário | Caixa de velocidades | Rodas motrizes | Velocidade máxima | 0-100 km/h | Consumo | Disponível em |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 3.0L Gasolina | 231 hp | 300 Nm | Automatic | All Wheel Drive | 210 km/h | 8.1 s | 12.1 l/100km | 3 versões |
| 3.0L Gasolina | 231 hp | 300 Nm | Manual | All Wheel Drive | 210 km/h | 7.8 s | 11.4 l/100km | 2 versões |
| 3.0L Diesel | 218 hp | 500 Nm | Automatic | All Wheel Drive | 210 km/h | 7.7 s | 8.6 l/100km | 3 versões |
| 3.0L Diesel | 218 hp | 500 Nm | Manual | All Wheel Drive | 210 km/h | 7.4 s | 7.9 l/100km | 2 versões |
| 3.0L Diesel | 204 hp | 410 Nm | Automatic | All Wheel Drive | 210 km/h | 8.2 s | 9.1 l/100km | 3 versões |
| 3.0L Diesel | 204 hp | 410 Nm | Manual | All Wheel Drive | 210 km/h | 7.9 s | 8.4 l/100km | 2 versões |
| 2.5L Gasolina | 192 hp | 245 Nm | Automatic | All Wheel Drive | 208 km/h | 9.8 s | 11.9 l/100km | 3 versões |
| 2.5L Gasolina | 192 hp | 245 Nm | Manual | All Wheel Drive | 208 km/h | 8.9 s | 11.2 l/100km | 2 versões |
| 2.0L Diesel | 150 hp | 330 Nm | Manual | All Wheel Drive | 198 km/h | 10.2 s | 7.2 l/100km | 3 versões |
| 2.0L Gasolina | 150 hp | 200 Nm | Manual | All Wheel Drive | 198 km/h | 11.5 s | 9.3 l/100km | 3 versões |
Cada linha é uma configuração mecânica distinta — cilindrada, potência, transmissão, tração e tipo de combustível — deduplicada entre versões que partilham o mesmo motor. Diferenças apenas de equipamento (interior, jantes, opções) não criam uma linha separada.