為瞭符合更加嚴格的排放法規，同時還要滿足消費者對駕駛樂趣的訴求，BMW在2007年推出瞭一臺雙渦輪增壓發動機N54，開始瞭它的渦輪增壓之路，但是這也使不少喜愛自然吸氣的BMW車迷黯然神傷，不過BMW還是用自身的實力向世人證明瞭N54的強大。
這臺代號為N54B30的3.0L雙渦輪增壓發動機有多種不同調校，以匹配BMW旗下各級別車型。其中最高功率的版本達到瞭335馬力（250kW）/5900rpm，450Nmiddot;m/1500-4500rpm。
其實這臺N54發動機就是源自2001年那臺設計極為出色的自然吸氣式直列六缸發動機N52，它幾乎應用瞭BMW能為發動機提供的除渦輪增壓以外的所有技術，達到瞭同級別最出色的動力表現，而N54發動機在繼承瞭N52優秀、成熟設計的基礎上增加瞭兩個小直徑的渦輪增壓器，同時引入瞭先進的缸內直噴技術，其動力性相比N52有瞭大幅提高。
BMW的工程師在N54發動機上進行瞭大量試驗性的工作，換來的結果是升功率的大幅提升，並且兩個小直徑的渦輪能夠以更低的轉速啟動，使N54實現瞭接近自然吸氣發動機迅速的油門響應。但是由於雙渦輪結構使得N54發動機的進排氣系統相對復雜，同時也取消瞭BMW先進的Valvetronic電子氣門技術。
BMW N54B30 技術參數 排量 2996ml 氣缸排列形式 直列六缸 缸徑 84mm 行程 89.6mm 升功率 112馬力(83.3kW)/L 最高轉速 7000rpm 最大功率 335馬力(250Kw)/5900rpm 最大扭矩 450Nbull;m/1500-4500rpm 特有技術 雙渦輪增壓
相對調教精良的N52發動機，N54雖然參數看上去很漂亮，但是在設計上還不夠成熟與完善。不過，N54發動機可以說是BMW在渦輪增壓技術上的一次大膽嘗試與創新。