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Der S65 ist ein Hochdrehzahl-V8-Saugmotor mit obenliegenden Nockenwellen und 32 Ventilen von BMW. Er teilt sich mit dem S85 V10 aus dem M5/M6 die Basisarchitektur und die Aluminium-Konstruktion. Er wurde im E92 M3 als Nachfolger des S54 Reihensechszylinder eingeführt. Der Motor gewann bei den International Engine of the Year Awards fünf Jahre in Folge die Kategorie "3 bis 4 Liter Hubraum". Mit einer Maximaldrehzahl von 8.400 Umdrehungen pro Minute ist der S65 der höchstdrehende PKW-Serienmotor, den BMW je gebaut hat.