Im Mai 1972 stellte BMW ein Homologations-Special, den 3.0 CSL, zusammen, um in der Tourenwagen-Europameisterschaft anzutreten. Bei diesem speziellen Modell wurde dünnerer Stahl verwendet, um das Gewicht des Autos zu senken. BMW hat auch die Zierleisten und Schalldämmung gestrichen und Aluminiumlegierung für Türen, Motorhaube und Kofferraumdeckel verwendet, um das Gewicht weiter zu senken.
All diese Gewichtsabnahme führte zu dem „L“ in „CSL“. Wo das „L“ bei anderen BMW-Modellen Lang oder „Long“ bedeutete, bezog sich die „L“-Bezeichnung beim 3.0 CSL auf „Leicht“ oder „Leicht“ und bezog sich auf das Schnittgewicht des Modells.
Während beim CSL das Gewicht reduziert wurde, vergrößerte sich der Hubraum des Motors auf 3.003 cm³, was durch eine Vergrößerung der Motorbohrung um einen Viertelmillimeter erreicht wurde. Die Erhöhung ermöglichte es, das Auto in der Rennklasse „über drei Liter“ zu fahren. Der 3.0 wurde bald zur tragenden Säule des BMW-Rennsports bis 1976 und führte BMW zu mehreren Siegen, darunter die Tourenwagen-Europameisterschaft, die Deutschen Tourenwagen- und FIA-Gruppe-5-Veranstaltungen sowie die amerikanische IMSA Camel GT-Serie.
Das Auto wurde normalerweise komplett abgespeckt verkauft, aber Käufer konnten ein optionales 10.000-Dollar-City-Paket anfordern, das Annehmlichkeiten wie Servolenkung, Klimaanlage, elektrische Fensterheber, Geräuschdämpfung und mehr hinzufügte. Die 500 3.0 CSLs, die nach Großbritannien gingen, hatten dieses Add-On bereits installiert sowie serienmäßige E9-Stoßfänger.
Einer dieser seltenen 1972er BMW 3.0 CSL wird derzeit von RM Sotheby’s angeboten. Das versteigerte Auto ist eines der 169 CS Lightweights der ersten Serie mit Vergaser. Das Auto zeichnet sich außerdem durch einen Kofferraumdeckel im „Batmobil“-Stil mit seinen übergroßen Finnen aus, der aus einer späteren CSL-Serie stammt. Der Verkäufer hat den Originaldeckel zusammen mit dem Matching Numbers Motorblock.