BMW Z4 I zostało zaprezentowane po raz pierwszy w 2002 roku.
Model pierwszej generacji zadebiutował jako następca modelu Z3. Wersja roadster otrzymała kod fabryczny E85, a coupe – E86. Nadwozie zaprojektował duński designer Anders Warming. Podobnie jak poprzednik, samochód oferowany był w dwóch wariantach nadwoziowych – coupe oraz roadster, pierwsza wersja nadwoziowa pozostała jednak wariantem wyjątkowo niszowym – powstało bowiem 17 tysięcy sztuk na tle niemal 181 tysięcy wyprodukowanych roadsterów. Pojazd powstawał w amerykańskiej fabryce w Greer w południowej Karolinie.
BMW Z4 M Coupe (Wersja sportowa)
Przyspieszenie 80–120 km/h na 4/5 biegu – 5,0/6,5 s
Hamulec oś przednia – 345 mm tarcza stalowa z 6-tłoczkowymi zaciskami nieruchomymi
Hamulec oś tylna – 320 mm tarcza stalowa z 4-tłoczkowymi zaciskami nieruchomymi
Kierownica – wielofunkcyjna „quick release” ze zintegrowanym sterowaniem wyświetlacza
BMW Z4 II zostało zaprezentowane po raz pierwszy w 2008 roku.
Druga generacja modelu Z4 otrzymała symbol E89. Premiera modelu odbyła się 11 stycznia 2008 na światowych targach samochodowych w Detroit. W stosunku do pierwszego wcielenia wygląd samochodu jest ewolucją – charakterystyczne proporcje dla roadsterów BMW zostały zachowane, a znakiem szczególnym drugiej generacji Z4 są masywniejsze przednie reflektory. Ale auto stało się większe i cięższe.[8]BMW Z3 i pierwsza generacja BMW Z4 miały wersje nadwoziowe Coupé i Roadster. W przeciwieństwie do nich ta generacja Z4 nie ma już tych nadwozi, ale za to posiada wersję Coupé-cabrio.[8] W 2013 roku samochód przeszedł lifting.
Produkcja modelu w niemieckich zakładach bawarskiej marki zakończyła się w sierpniu 2016 roku. Następca modelu ponownie otrzyma oznaczenie Z4 i powstanie we współpracy z Toyotą, która z kolei planuje wskrzesić emblemat Supra. Nowy roadster BMW jest spodziewany w drugiej połowie 2017 roku[9].
BMW Z4 III zostało zaprezentowane po raz pierwszy w sierpniu 2018 roku[14], przywracając do oferty emblemat Z4 po prawie dwóch latach przerwy.
Trzecie wcielenie Z4 otrzyma kod fabryczny G29. Samochód zachował formę małego roadstera, nawiązując do aktualnego kierunku stylistycznego marki. Auto opracowano wraz z Toyotą, która w podobnym czasie przedstawiła nowe sportowe coupe pod wskrzeszonym emblematem Supra[15].
We wrześniu 2022 roku samochód przeszedł delikatny lifting[17]. Zmiany kosmetyczne da się ledwo zauważyć. Zyskało lekko przearanżowany grill ze wzorem plastra miodu. Element wykończono czarnym lakierem, przez co wydaje się być nieco większy. Przedni zderzak zyskał dodatkowe elementy dekoracyjne przy wlotach powietrza, co dodaje jeszcze więcej sportowego charakteru. Co ważne, pakiet M jest już dostępny w standardzie, nawet dla wersji z silnikami czterocylindrowymi. Ze względu na rozszerzenie wyposażenia standardowego producent zrezygnował z oferowania pakietów Advantage, Sport Line i M Sport.