El BMW Z4 Coupé tiene muchos elementos mecánicos en común con la versión descapotable. Ambos son biplaza con motor central delantero y tracción trasera. En el lanzamiento, estará disponible con dos motores de gasolina: un 3,0 litros con 265 cv y un 3,2 litros con 343 cv para la versión M.

El Z4 Coupé tiene portón trasero y un maletero de 284 litros de capacidad, frente a los 260 l del Cabrio. El maletero está cubierto por una cortinilla enrollable, para que no se vea su contenido desde el exterior. El volumen del maletero hasta la luneta es de 340.
La aerodinámica del cupé no mejora apenas a la del descapotable: la superficie frontal es la misma y el coeficiente de penetración cambia de 0,35 a 0,34.