第二款是2003年推出，底盘代号为E46的M3 CSL，限量1400台。其在普通版M3的基础上减重了100公斤，并从3.2L自然吸气直列六缸发动机中，压榨出了360Ps的最大功率，以及8000转的最高转速。
时隔20年后，在M部门成立50周之际，宝马再次推出了CSL车型，代号为G82的宝马M4 CSL，可见新车的意义之深刻。
M4 CSL同样在外观、动力、操控等方面进行优化，还对车身成功减重了100公斤，使其在纽博格林赛道的圈速为7分20秒207，成为了宝马最快的量产车。此前M4 Competition雷霆版的媒体圈速为7分30秒79，也就是说新车比现款还要快上10秒钟的时间。
M4 CSL的外观在普通版上进行了性能化升级，设计思路来源于M4 GT3赛车，并配上了黑红色的车身拉花，新的蓝天白云LOGO为纪念M部门成立50周年定制。
前脸LED日间行灯变为了黄色，从远处第一眼就能看出与众不同。中网变为了造型简单的条幅样式，更镂空的设计也能增强散热效率，保险杠下方还配有碳纤维前唇来提高车头下压力。
车尾最吸引人的就是尾箱盖集成了一体式扰流板，这是CSL系列的经典设计，尾灯升级为激光光源，内部造型点亮后具有极高的辨识度，美中不足的是扩散器和排气布局与普通版相同。
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新车采用了轻量化密条辐轮毂，轮胎规格为前275/35 ZR19、后285/30 ZR20，并配备了大尺寸的多活塞碳陶制动系统。车身的空气动力学套件有碳纤维前唇、侧裙、鸭尾、扩散器和车顶翼片。
M4 CSL的内饰没有搭载最新的iDrive 8车机系统+双联屏，经典的布局更符合CSL的身份。
方向盘变成了Alcantara+碳纤维材质组成，中控整个功能面板也换成了碳纤维，水杯架改为了无线充电面板，中央扶手区域也被取消，取而代之的是一个储物格，这样实用性既没有减少，也能提高驾驶的专注度。
M4 CSL标配了一体式碳纤维运动桶椅，后排座椅被取消，只保留两个存放头盔的储物槽，也就是说M4 CSL是一台两座车型。在减重后，新车的整备质量为1,625公斤，虽然不算轻，但已经做出了很大的努力。
具体有车顶、机盖、尾箱盖和仪表台采用了CFRP碳纤维加强塑料，减重约11公斤，尾段排气换成了钛合金材质，减轻超过4公斤。M Carbon碳纤维桶椅减重约24公斤，取消后排座椅减重21公斤，碳陶刹车和锻造轮毂在内的底盘减重21公斤，双肾中网、尾灯、地毯和空调优化减重4公斤，减少隔音材料减重约15公斤。