2002. aastal uuendas BMW kolmanda põlvkonna E46 M3 S50B30 mootorit ja andis sellele nimeks S54B32.
Sellel on 32-liitrine 6-liitrine vabalthingav mootor koos tugevdatud mootorikomponentidega, Double VANOS süsteem nii sisselaske- kui väljalaskeküljel, elektrooniline gaasihoob ja uus elektrooniline programmeerimine. Need täiustused võimaldasid saavutada maksimaalse võimsuse 256 kW (348 hj) ja maksimaalse pöördemomendi 365 Nm, mille tulemuseks on erivõimsus 80 kW liitri kohta (108 hj liitri kohta). Sel ajal oli see BMW võimsaim ja suurima erivõimsusega vabalthingav mootor ning ühtlasi viimane põlvkond kuue rea vabalthingavaid mootoreid, mida M3-s kasutati. Ainsa järelejäänud pärlina BMW Z-autode valikus paigaldati see mootor ka 2006. aastal välja antud mudelile Z4 M.
BMW teatas kunagi enesekindlalt, et ta ei kasuta turboülelaaduri tehnoloogiat, kuid pidi lõpuks turunõudluse tõttu kompromisse tegema. 2008. aastal, kui S65B40A 40-liitrise V8 mootoriga varustatud neljanda põlvkonna M3 esitleti, teatas BMW, et legendaarne S54B32 mootor on oma ajaloolise missiooni täitnud ja ametlikult pensionile läinud. See uudis pani BMW M3 entusiastid üle maailma peaaegu pettunult ohkama.
