Diese neue Version des BMW 501 (intern BMW 501/3) war die Antwort auf die vielen Reklamationen seiner Vorgängermodelle BMW 501 A und 501 B. Der zuvor verwendete Sechszylinder-Reihenmotor wurde auf 2077 ccm aufgebohrt. Bei gleicher Leistung sorgte diese Maßnahme für eine höhere Standfestigkeit und einen besseren Drehmomentverlauf. Auch andere Detailverbesserungen an Bereifung, Bremsen und Ausstattung wurden umgesetzt. Um ihn besser vom ebenfalls 1955 erschienenen Modell mit V8-Motor unterscheiden zu können, wurde das Fahrzeug bald unter der Bezeichnung "BMW 501 Sechszylinder" vermarktet. Der BMW 501 Sechszylinder blieb offiziell bis Ende 1958 im Programm.