W 2002 roku BMW zmodernizowało silnik S50B30 trzeciej generacji E46 M3 i nazwał go S54B32.
Wyposażony jest w wolnossący, rzędowy, sześciocylindrowy silnik o pojemności 3,2-litra ze wzmocnionymi elementami silnika, układ Double VANOS po stronie wlotowej i wydechowej, elektroniczną przepustnicę i nowe elektroniczne programowanie. Te ulepszenia pozwoliły mu osiągnąć maksymalną moc 256 kW (348 KM) i maksymalny moment obrotowy 365 Nm, co dało moc właściwą 80 kW na litr (108 KM na litr). W tamtym czasie był to najmocniejszy wolnossący silnik BMW o najwyższej mocy właściwej, a także ostatnia generacja rzędowych sześciu wolnossących silników stosowanych w M3. Jako jedyna pozostała perełka w ofercie BMW Z-car, silnik ten był również montowany w modelu Z4 M wydanym w 2006 roku.
BMW pewnego razu zadeklarowało, że nie będzie wykorzystywać technologii turbodoładowania, ale ostatecznie musiało pójść na kompromis ze względu na zapotrzebowanie rynku. W 2008 roku, wraz z wprowadzeniem czwartej generacji M3 wyposażonej w 4,{6}}litrowy silnik V8 S65B40A, BMW ogłosiło, że legendarny silnik S54B32 zakończył swoją historyczną misję i oficjalnie przeszedł na emeryturę. Ta wiadomość sprawiła, że entuzjaści BMW M3 na całym świecie prawie westchnęli z rozczarowania.
