1 поколение (E85 / E86), 2002–2008
Выпуск автомобилей начался 22 октября 2002 года на сборочном заводе BMW в небольшом американском городке Грир (Greer), расположенном на границе округов Гринвилл и Спартанберг в Южной Каролине Поначалу предлагались только две модели: 2.5i и 3.0i BMW Z4 оснащался рядными шестицилиндровыми моторами 2.2 (170 сил), 3.0 (231 л. с.) и 2.5 (192 л. с.), единственный четырехцилиндровый двигатель — двухлитровый мощностью 150 сил. Автомобиль получился удачным и хорошо продавался, уже 8 Hoября 2004 года был выпущен 100-тысячный автомобиль.
В 2006 году автомобиль был модернизирован
Немного изменилась внешность автомобиля: увеличились воздухозаборники в переднем бампере, появился другой задний бампер и фонари. Автомобили получили новую линейку 2,5 и 3 литровых двигателей, Для тех кому, этого было недостаточно, предложили версию BMW Z4 M с рядной «шестеркой» объемом 3,2 литра и мощностью 343 л. с
2 поколение (E89), 2009–2016
Если прежняя версия предлагалась с кузовами родстер с тканевым верхом и купе, то теперь был только один вариант — родстер с жёсткой складывающейся крышей из алюминия. Такой же кузов был и у главного конкурента, модели Mercedes-Benz SLK.
Сперва BMW Z4 оснащался только бензиновыми рядными шестицилиндровыми моторами. Базовый силовой агрегат объёмом 2,5 литра развивал 204 л. с., трёхлитровый двигатель имел мощность 258 л. с. А под капотом топ-версий стоял турбированный мотор объёмом три литра, развивающий 306 или 340 сил.
В 2011 году атмосферные двигатели 2.5 и 3.0 отправили в отставку. На смену им пришёл новый четырёхцилиндровый турбомотор объёмом 2,0 литра, развивающий 156–245 л. с. в зависимости от исполнения. В 2013 году компания провела небольшой рестайлинг модели.
Производство второго поколения родстера BMW Z4 завершилось в августе 2016 года. Автомобиль официально поставлялся на российский рынок по цене от 2,6 миллионов рублей за версию с двухлитровым 184-сильным двигателем.