Der BMW Z1 weist nicht nur im Design, sondern auch in der Technik einige Besonderheiten auf. Zwar wurde der bereits bekannte Reihensechszylinder nahezu unverändert im BMW Z1 übernommen, wurde aber als Front-Mittelmotor verbaut, wodurch eine bessere Achslastverteilung erzielt werden konnte. Zusammen mit einem langen Radstand, einer breiten Spur und einer völlig überarbeiteten Hinterachskonstruktion ergab sich ein sehr sportliches Fahrgefühl, das hohe Kurvengeschwindigkeiten erlaubte. Die Karosserie bestand aus einem selbsttragenden, feuerverzinkten Monocoque-Chassis, das mit einer Kunststoffaußenhaut verkleidet wurde. Einzigartiges Highlight aber waren die versenkbaren Türen, die auch im Fahrbetrieb "offen" bleiben durften.