Godine 2002. BMW je nadogradio motor S50B30 treće generacije E46 M3 i nazvao ga S54B32.
Posjeduje 3.2-litarski redni šestocilindrični atmosferski motor sa ojačanim komponentama motora, dvostruki VANOS sistem na usisnoj i izduvnoj strani, elektronski gas i novo elektronsko programiranje. Ova poboljšanja su mu omogućila da postigne maksimalnu izlaznu snagu od 256 kW (348 KS) i maksimalni obrtni moment od 365 Nm, što je rezultiralo specifičnom izlaznom snagom od 80 kW po litru (108 KS po litri). U to vrijeme, to je bio najsnažniji atmosferski motor u BMW-u s najvećom specifičnom izlaznom snagom, a ujedno je bio i posljednja generacija redni-šest atmosferskih motora korištenih u M3. Kao jedini preostali dragulj u liniji BMW Z-automobila, ovaj motor je također ugrađen u model Z4 M objavljen 2006. godine.
BMW je jednom samouvjereno izjavio da neće koristiti tehnologiju turbo punjenja, ali je na kraju morao napraviti kompromis zbog potražnje na tržištu. 2008. godine, uvođenjem četvrte generacije M3 opremljenog 40-litarskim V8 motorom S65B40A, BMW je objavio da je legendarni motor S54B32 završio svoju istorijsku misiju i zvanično se povukao. Ova vijest ostavila je entuzijaste BMW-a M3 širom svijeta gotovo razočarano uzdahnuti.
