Der BMW 3.0 CS löste im April 1971 den BMW 2800 CS ab. Das mit einem 3-Liter-Motor ausgerüstete Modell hatte im Vergleich zum Vorgänger seine Leistung um 10 PS auf nun 180 PS steigern können. Auch wurden die Trommelbremsen an der Hinterachse durch Scheibenbremsen ersetzt. Der BMW 3.0 CS wurde bis zum Produktionsende der Baureihe E9 gebaut. Eine Variante dieses Models war der BMW 3.0 CSi mit elektronischer Einspritzung.