Через год после презентации BMW 502 с 100-сильным 8-цилиндровым мотором OHV V8, в 1955 году выпущена BMW 502 с 3,2-литровым 120-сильным двигателем.

В октябре 1958 года, 120-сильная модель была официально переименована в BMW 3.2.

Начиная с 1960 года, автомобиль был доступен с передними дисковыми тормозами в качестве опции.

Выпуск БМВ 3.2 был завершен в августе 1961 года, в количестве 2517 автомобилей, в том числе 502 3.2 L и 3200 L.