老款马自达3的发动机是MZR系列的，也就是马自达自己的创驰蓝天技术（Skyactiv）之前的产品。其中最常见的型号是2.0升直列四缸自然吸气发动机，最大功率为146马力，最大扭矩为187牛·米。此外还有一款1.6升直列四缸自然吸气发动机，最大功率为120马力，最大扭矩为157牛·米。这两款发动机都采用了双可变气门正时系统（VVC）和燃油直喷技术（Fuel Stratified Injection）来提高燃烧效率和动力输出。