V roku 2002 BMW modernizovalo motor S50B30 tretej generácie E46 M3 a pomenovalo ho S54B32.
Je vybavený 3.{1}}litrovým radovým šesťvalcovým motorom s prirodzeným nasávaním so zosilnenými komponentmi motora, systémom Double VANOS na sacej aj výfukovej strane, elektronickou škrtiacou klapkou a novým elektronickým programovaním. Tieto vylepšenia mu umožnili dosiahnuť maximálny výkon 256 kW (348 k) a maximálny krútiaci moment 365 Nm, výsledkom čoho je špecifický výkon 80 kW na liter (108 k na liter). V tom čase to bol najvýkonnejší atmosférický motor BMW s najvyšším špecifickým výkonom a zároveň to bola posledná generácia radových šesť atmosférických motorov používaných v M3. Ako jediný zostávajúci klenot v zostave BMW Z-car bol tento motor nainštalovaný aj v modeli Z4 M vydanom v roku 2006.
BMW raz sebavedomo vyhlásilo, že nebude využívať technológiu preplňovania turbodúchadlom, ale nakoniec muselo kvôli dopytu na trhu pristúpiť na kompromis. V roku 2008, uvedením štvrtej generácie M3 vybavenej 4.{6}litrovým motorom V8 S65B40A, BMW oznámilo, že legendárny motor S54B32 dokončil svoju historickú misiu a oficiálne odišiel. Táto správa spôsobila, že nadšenci BMW M3 po celom svete si takmer sklamane povzdychli.
