2002年，宝马推出了升级版的S50B30发动机，并将其命名为S54B32。这款发动机是一款3.2L直列六缸的自然吸气发动机，经过强化后的零件，搭配进、排气双侧的Double VANOS系统、电子节气门和全新的电子程序，使其最大功率达到了256kW(348ps)，最大扭矩达到365Nm，升功率达到了80kW(108Ps)，成为当时宝马升功率最高的自然吸气发动机。这款发动机被搭载在M3和Z4 M车型上。
宝马S54B32发动机是基于S50B30发动机升级而来的，它采用了强化后的零件，以及进、排气双侧的Double VANOS系统、电子节气门和全新的电子程序，使其性能得到了显著提升。这款发动机的最大功率达到了256kW(348ps)，最大扭矩达到365Nm，升功率达到了80kW(108Ps)，成为当时宝马升功率最高的自然吸气发动机。它被广泛应用于宝马的M3和Z4 M车型中。
搭载S54B32发动机的M3是最后一代搭载直列六缸发动机的M3，这款发动机的出色性能为M3带来了更强大的动力。而2006年发布的Z4 M车型也搭载了这款发动机，作为宝马Z车系中仅存的硕果，这款发动机为Z4 M带来了出色的驾驶体验。