Во 2-й половине 30-х гг. немецкие автомобили доминировали во всех видах автоспорта, начиная с Гран-при и заканчивая гонками на выносливость. Это подтверждало нацистскую идеологию расового превосходства, поэтому государство охотно финансировало такие проекты, как "Серебряные стрелы" Auto Union и Mercedes-Benz. Компания BMW никогда не получала финансовую помощь от правительства Гитлера, и тем не менее ей удалось создать один из лучших родстеров довоенной эпохи, который не имел себе равных в 2-литровом классе. У BMW 328 был чрезвычайно высокий индекс побед: с 1936 по 1941 гг. она приняла участие в 172-х международных и национальных соревнованиях и выиграла 141 из них, в том числе стала первой неитальянской машиной, победившей в Mille Miglia. Продуманная конструкция, передовой дизайн, надёжность и безукоризненная управляемость делали её настоящим чудом техники и ориентиром для других производителей спорткаров на многие годы вперёд.

До BMW 328 на заводе в Айзенахе уже выпускались 6-цилиндровые родстеры BMW 315/1 и BMW 319/1. Новая модель унаследовала у них лёгкую раму из двух сходящихся впереди труб овального сечения, соединённых тремя поперечинами. Ходовая часть включала независимую переднюю подвеску на поперечных рычагах и поперечной рессоре, ведущий задний мост с гипоидной осью на продольных полуэллиптических рессорах, гидравлические поршневые амортизаторы и гидравлические барабанные тормоза на всех колёсах. На шасси с колёсной базой 2400 мм устанавливался двухместный кузов из стальных и алюминиевых панелей на деревянном каркасе. Его дизайн разработал Петер Шимановски, руководствуясь прогрессивными идеями из области аэродинамики. В сравнении с предшественниками BMW 328 отличалась более обтекаемыми крыльями, узкой двухсекционной решёткой радиатора, частично интегрированными фарами и V-образным лобовым стеклом. Ради экономии веса автомобиль был лишён бамперов, боковых стёкол, багажника и металлической крышки встроенного сзади запасного колеса. Цельный капот аллигаторного типа держался на кожаных ремнях, а защиту от дождя обеспечивал пристёгивающийся тканевый верх. Глубокие вырезы в дверях были необходимы, чтобы водитель свободнее чувствовал себя в тесном салоне за огромным трёхспицевым рулём.

За техническую часть BMW 328 отвечал инженер Фриц Фидлер. Из-за ограниченного бюджета (445000 марок) он не мог разработать новый рядный 6-цилиндровый двигатель с верхним распредвалом, поэтому взял за основу блок цилиндров М78 от BMW 326, объёмом 1971 см3, и присоединил к нему 12-клапанную алюминиевую головку с полусферическими камерами сгорания и повышенной степенью сжатия. Головка имела V-образную форму, как в моторах DOHC, потому что в ней использовалась уникальная перекрёстная схема расположения клапанов: впускные приводились в движение вертикальными толкателями непосредственно от нижнего распределительного вала, а выпускные - через поперечные штоки. С тремя карбюраторами Solex мотор развивал 80 л.с. и обеспечивал максимальную скорость 155 км/ч. На ранние экземпляры ставилась 4-ступенчатая механическая коробка передач от ZF, на поздние - от Hurth, обе с синхронизаторами на 3-й и 4-й скоростях.

В 1936 г. было построено три прототипа BMW 328. Один из них дебютировал в гонке Eifelrennen на Нюрбургринге, где Эрнст Хенне одержал победу в 2-литровом классе и установил рекорд средней скорости круга (101,5 км/ч), несмотря на сильный ливень. В следующем году BMW 328 выиграла уже более 100 гонок, как на территории Германии, так и за её пределами. В частности, она заняла 1-е, 2-е и 3-е места в британской гонке RAC Tourist Trophy 1937 г., после чего владелец фирмы Frazer–Nash Г.Дж. Олдингтон начал продавать праворульную версию BMW 328 через свой автосалон. Но эти успехи ничего не значили, пока оставались непокорёнными две вершины довоенного автоспорта: Ле-Ман и Mille Miglia. В 1938 г. BMW 328 пришла первой в 2-литровом классе в обеих гонках, а также в Tourist Trophy и в Альпийском ралли. Далее череду побед продолжили специальные модификации с аэродинамическими кузовами, хотя и стандартная BMW 328 ещё долго оставалась конкурентоспособной. Так, в 1948 г. Фрэнк Пратт выиграл на ней Гран-при Австралии.

С 1936 по 1941 гг. компания BMW выпустила 464 экземпляра 328-й модели, из них 403 имели заводской кузов родстер, а остальные получили заказные кузова от таких ателье, как Glaser, Wendler, Weinberger и Drauz. До наших дней дожили около 200 единиц, в то время как многие другие автомобили 30-х гг. погибли во время войны. Такая исключительная выживаемость объяснялась просто: родстер был не интересен командованию вермахта, так как его нельзя было использовать в качестве штабного транспорта, к тому же работал он на высококачественном бензине, в то время практически недоступном. После войны все чертежи и права на BMW 328 в счёт репараций вывезли в Великобританию, где ими воспользовались компании Bristol и Frazer-Nash. Впоследствии 2-литровый двигатель Bristol-BMW ставился на многие британские спорткары, начиная с AC Ace и заканчивая болидами Cooper-Bristol.

В 1936-1939 гг. компания Frazer-Nash небольшими партиями поставляла родстеры BMW 328 в Великобританию, и продавала их там дешевле, чем они стоили в самой Германии. Когда была объявлена война, британская таможня конфисковала последние шесть автомобилей, доставленных осенью 1939 г. Один из них в 1946 г. выкупил бывший пилот самолёта Spitfire Дики Ступ, записавшийся в гонщики команды Frazer-Nash. Он заказал в ателье Leacroft новый аэродинамический кузов с понтонными крыльями. На этой машине Дики Ступ и Питер Уилсон соревновались в 24-х часах Спа 1949 г., где заняли 6-е место в классе и 12-е в общем зачёте. В 1952 г. Ступ поменял автомобиль на Frazer-Nash Mille Miglia.

Эксклюзивное аэродинамическое купе, которое разработал барон Рейнхард фон Кёниг-Факсенфельд, ученик пионера аэродинамики Поля Ярая. Автомобиль был заказан в ателье Wendler предпринимателем из Розенхайма Гансом Клеппером. В соответствии с принципами Ярая кузов получил округлую кабину с V-образным лобовым стеклом и сужающейся крышей. Дизайнер фирмы Wendler Хельмут Шванднер добавил к оригинальным чертежам обтекаемую решётку радиатора в виде сырной тёрки и расположенную на ней третью фару. При коэффициенте лобового сопротивления 0,38 машина могла разгоняться до 175 км/ч.

До войны к соревнованиям в Германии допускались только автомобили с открытым верхом, но аэродинамические испытания профессора Вунибальда Камма наглядно показали, что закрытый кузов обладает меньшим коэффициентом лобового сопротивления. Экспериментальный отдел BMW сразу принялся за разработку на базе BMW 328 обтекаемого купе, поскольку родстер к концу 30-х гг. стал уступать конкурентам в скорости и производительности, несмотря на низкий вес. В 1938 г. в рамках проекта AM 1007 под руководством Рудольфа Флемминга был построен прототип, который получился действительно быстрым, но слишком неустойчивым. Из-за этого компания отказалась передать машину гоночной команде NSKK (Национал-социалистического механизированного корпуса), представлявшей Германию в международных гонках. Тогда главный гонщик этой команды, принц Макс цу Шаумбург-Липпе, обратился в миланское ателье Carrozzeria Touring, строившее кузова из алюминиевых панелей на каркасе из тонких стальных труб по запатентованной технологии Superleggera.

Итальянцы справились с задачей всего за месяц, вручную добившись лучшего результата, чем немцы в своей аэродинамической трубе. Спроектированный ими кузов купе отличался понтонными боковинами, сужающейся крышей с небольшим задним стеклом, интегрированными фарами, юбками на задних колесах, вертикальными "жабрами" в передних крыльях и сплошными металлическими дисками. Шасси BMW 328 осталось без изменений, но при коэффициенте Cx 0,35 максимальная скорость достигла 200 км/ч. В 1939 г. первая BMW 328 Le Mans Touring Coupe совершила победоносный дебют в 24-х часах Ле-Мана: принц Шаумбург-Липпе и Ханс Венхер заняли 1-е место в 2-литровом классе и 5-е в общем зачёте с рекордной средней скоростью 132,8 км/ч. После этой гонки модификацию прозвали Cinderella ("Золушка"). Но главное достижение ожидало её в следующем сезоне.

В 1940 г. для гонки Mille Miglia, проводившейся в этот раз на короткой трассе между Брешией, Кремоной и Мантуей, компания BMW подготовила пять автомобилей с форсированными 130-сильными моторами. Под номером 70 выступало модифицированное купе "Cinderella" от ателье Touring, под номером 71 - заводское аэродинамическое купе, построенное по рекомендациям Вунибальда Камма. Остальные три экземпляра представляли собой обтекаемые алюминиевые родстеры с плавно ниспадающими передними крыльями. Один из них изготовили в Мюнхене, другие два - в Милане. Конкуренцию BMW составляли в основном Alfa Romeo, но у них не было такой технической поддержки, как у немцев. В результате победу в гонке одержали эсэсовцы Фриц Хушке фон Ханштайн и Вальтер Бюмер на BMW 328 Touring Coupe, показав среднюю скорость 166,7 км/ч. Родстеры финишировали 3-м, 5-м и 6-м, а купе Камма сошло с дистанции. Ещё три аэродинамических понтонных родстера были построены в ателье Touring для участия в запланированном на 1941 г. автопробеге Берлин-Рим, но из-за войны эта гонка не состоялась.

Единственный из трёх родстеров BMW 328 Mille Miglia, построенный не в ателье Touring, в кузовном цеху BMW в Мюнхене на шасси стандартной BMW 328, уже соревновавшейся в Ле-Мане и Mille Miglia. От двух других он отличался отсутствием подножек и выраженными гранями вдоль передних и задних крыльев, за что получил прозвище "Bugelfalten" (нем. "стрелки на брюках"). Зимой 1940 г. этот прототип прошёл испытание на обледеневших немецких автобанах. Выступив в гонке Mille Miglia 1940 г. под стартовым номером 71 (экипаж Ханс Венхер/Рудольф Шольц), он занял 6-е место в общем зачёте. Во время войны автомобиль принадлежал рейхсминистру военной промышленности Альберту Шпееру, а затем оказался в Советском Союзе. Новым владельцем стал Артём Иванович Микоян, конструктор истребителей МиГ, а затем его сын, который в 1972 г. обменял раритет на "Ладу" рижскому коллекционеру. В 2010 г. на аукционе RM Sporting Classics of Monaco машину оценили в €5-7 млн. 

Неудача с проектом AM 1007 и успех BMW 328 Touring Coupe не остановили конструкторов BMW в их стремлении создать автомобиль с идеальными аэродинамическими характеристиками. Следуя указаниям профессора Вунибальда Камма, возглавлявшего Научно-исследовательский институт автомобилестроения в Штутгарте, команда дизайнеров под руководством Вильгельма Мейергубера построила в 1939 г. гоночный прототип с внутренним индексом AM 1008, известный как BMW 328 Kamm Coupe. Несмотря на удлинённую на 20 см колёсную базу, он получился на 20 кг легче итальянской версии, потому что каркас кузова был изготовлен из магниевого сплава Elektron. Главной идеей Камма стал усечённый хвост (Kammback), который направлял воздушный поток более эффективно, чем сужающаяся крыша в форме капли. Долгое время об открытии никто не вспоминал, и только в 60-е гг. такой хвост начали применять на итальянских спорткарах и на британских универсалах Shooting Brake. BMW 328 Kamm Coupe также получила полностью интегрированные фары и лобовое стекло из четырёх секций. Благодаря этому значение коэффициента Cx составляло рекордные 0,25.

Протестированный на автобане Мюнхен-Зальцбург, автомобиль показал максимальную скорость 230 км/ч. Затем он принял участие в гонке Mille Miglia 1940 г., но управлявшие им итальянцы Джованни Лурани и Франко Кортезе не смогли доехать до финиша из-за технических проблем. Оригинальная BMW 328 Kamm Coupe пережила Вторую мировую войну и оказалась в руках бывшего гоночного директора BMW Эрнста Лофа. Вскоре он вынужден был продать её другому владельцу, который в 1953 г. попал в аварию, вследствие чего машина была уничтожена. В 2010 г., к 70-летию победы BMW 328 в Mille Miglia, компания изготовила точную копию Kamm Coupe.