Antros kartos Z4 buvo pristatytas 2009 metų Šiaurės Amerikos Tarptautinėje Automobilių parodoje. Automobilis turi sulankstomą kietą stogą iš aliuminio, kuris pagamintas iš dviejų dalių ir gali būti sulankstomas per 20 sekundžių. Galingiausias variantas sDrive35i turi 2.9 L, 6 cilindrų eilėje variklį su dviem turbinomis ir išvysto 225 kW (306 AG) galią, bei 400 Nm sukimo momentą. Naujasis rodsteris turi visiškai naują interjerą ir išorės dizainą, kuris nors ir panašaus stiliaus kaip senojo Z4, tačiau tapo labiau aerodinamiškas ir patrauklus. Naujas Z4 gali būti komplektuojamas su 7 pavarų dviejų sankabų transmisija, tai taip pat pirmasis BMW rodsteris su iDrive sistema. Lyginant su ankstesniuoju Z4, šis tapo ilgesnis 148 mm, 9 mm platesnis ir ženkliai sunkesnis – priaugo net 150 kg.