为了庆祝M部门创立50週年，BMW依照约定在刚刚发表了当代M4的最强车型—M4 CSL，而且就跟先前臆测一样，M4 CSL不只将输出提高到550匹，车重也跟著大幅减轻，甚至还在纽柏林北环赛道上跑出BMW量产车有史以来最快的单圈纪录。
挥别上一代M4 GTS的命名，BMW重拾代表Competition、Sport及Lightweight的“CSL”称号，该称号最早起源于1970年代叱吒赛场的BMW 3.0 CSL赛车，2003年又以E46 M3 Coupe为基础推出M3 CSL，接著是这次登场的M4 CSL，相较于代表Club Sport的“CS”称号，史上只有三款车使用的“CSL”称号似乎更显得特别稀有。
跟M4 Competition相比，M4 CSL所搭载3.0升直六双涡轮增压引擎经过重新调校、加大增压值后，最大马力从510匹提高到550匹，最大扭力则是在2,750到5,950转之间达到66.3公斤米，为了适应激烈的赛道操驾，引擎腹内还经过强化并减轻重量，供油系统与周边散热系统也都跟著升级。不过M4 CSL只提供8速M Steptronic手自排变速箱，并没有手排变速箱可选，同时考虑到车重也没有装上M xDrive四驱系统，而是维持后轮驱动。
即便如此，为了进一步减轻重量，M4 CSL换上两张重量更轻的M Carbon一体式桶型座椅，还移除后座、安全带、隔板、修改行李箱结构，再更换超轻量隔音材质、钛合金排气管尾段、碳纤维陶瓷煞车系统、前19吋/后20吋M锻造轮圈、轻量化弹簧/避震器，CFRP碳纤维複合材质的涵盖范围也从车顶扩展到引擎盖、行李箱盖，连同车内中控台、中央鞍座也都加入大量的CFRP碳纤维複合材质，造型相当特殊的双肾型水箱罩格栅、带有雷射光条的LED尾灯，甚至是脚踏垫、空调控制面板都经过轻量化处理。
竭尽所能的瘦身减重后，M4 CSL总计减少了大约109公斤，车重也得以控制在1,625公斤，对应550匹马力等于一匹马力只需负担2.95公斤，0-100km/h加速也缩短到3.7秒，虽然只比M4 Competition后驱车型快了0.2秒，并没有超过M4 Competition四驱车型的3.5秒，但M4 CSL的0-200km/h加速更快只需10.7秒，极速限制也放宽到307km/h。
最重要的是，M4 CSL的底盘悬吊经过特殊调校，不仅刚性更高，底盘离地高也比M4 Competition降低8mm，配上专为赛道驾驶所开发的M牵引力控制系统、可调整制动力道的前六/后单活塞卡钳，以及专为M4 CSL量身打造的Michelin Pilot Sport Cup 2 R半热融胎 (前275/35 ZR19、后285/30 ZR20)。在原厂测试之下，M4 CLS可于全长20.832公里的德国纽柏林北环赛道上，跑出7分20.207秒的最速单圈纪录，如果是依照不含T13直线段、全长20.6公里的赛道距离来计算，更只花了7分15.677秒，这也使得全球限量一千台的M4 CSL，成为BMW征战绿色地狱以来的最速量产车。