Karoseria nie była jak dotychczas produkowana w zakładach Daimler-Benz w Sindelfingen, ale jej montaż powierzono firmie Ambi-Budd w Berlinie. Rudolf Schleicher zmodyfikował górnozaworowy, 4-cylindrowy silnik rzędowy stosowany w modelu BMW 3/20. Poprzez rozwiercenie średnicy cylindra do 58 mm zwiększono pojemność skokową do 845 cm³ przez co moc silnika wzrosła do 22 KM. Aby zamortyzować większe niż w silniku 6-cylindrowym wibracje, BMW zastosował po raz pierwszy w swoich samochodach opatentowany przez Chryslera układ mocowania silnika na gumowych wspornikach. Samochód zadebiutował w kwietniu 1934 r., a cena zakupu była przeciętnie 400 marek niższa od wersji 6-cylindrowej. Pomimo stosunkowo niskiej mocy, oraz małej elastyczności silnika w ciągu dwóch lat produkcji do klientów trafiło 6000 egzemplarzy tego samochodu.
Produkcja BMW 309 Limousine – 2860 szt. BMW 309 Kabriolett – 284 szt. BMW 309 Kabrio-Limousine (4 siedzeniowy kabriolet) – 1456 szt. BMW 309 Kübelwagen – 101 szt. BMW 309 Tourer – 179 szt.