Die maximale Leistung des 335i steht beim 335i von 5800 bis knapp über 6000U/min an, beim M3 bei 7000. Das maximale Drehmoment steht beim 335i von 1300U/min bis 5000U/min, bei m3 bei 3600U/min ....zudem fast 100Nm weniger. Also allein von den Daten her kann ich keinen Vorteil für den M3 sehen.
entscheidend ist und bleibt das Raddrehmoment
Da du aber auch den 335i bis zum Begrenzer drehst um das maximale Raddrehmoment (durch die Übersetzung beeinfluss) auszunutzen begibst du Dich in Bereiche bei 335i wo die Leistung und Drehmoment bereits wieder abfällt. Die des M3 steigt kontinuierlich bis zum Limit an! Beim Durchbeschleunigen bist du also beim 335i immer zwischen 5-7 k Upm (M3 5500-7500) unterwegs, wo du das maximale Drehmoment (P=2PIMn) bereits hinter Dir gelassen hast. Der Vorteile des 335i auf hundert kommt meiner Meinung aus dem hohen Drehmoment bei niedrigen Drehzahlen. Der E36 M3 hat dagegen eine kürzere Gesamtübersetzung und damit Vorteile beim Raddrehmoment, trotz niedrigerem Gesamtdrehmoment. Ihr dürft niemals den Fehler machen und aus maximalen Drehmomenten und Leistungen auf die Beschleunigung schließen! Hier spielen Gewicht, Luftwiederstand (cw-Wert und Stirnfläche) sowie die Getriebeabstufung (und daraus resultierendes Raddrehmmoent nach der Motordrehmomentkennlinie) die entscheidende Rolle
Hier mal ein interessanter Artikel dazu
Beim "Durchzug" in einem gewissen Gang hätte der E36M3 aber gegen die nach unten verschobene Kurve des 335i keine Chance 
Das leidige Thema: Benziner vs. Diesel - ein interesanter Artikel über Fakten bezüglich Leistung Drehmoment und Beschleunigung
gerade beim vergleich des TFSI mit dem cayman kann man super sehen, warum der 335i gegen den E36M3 das nachsehen hat, denn die Motorenkonzepte sind in dem exemplarischen Vergleich hier ähnlich. Der Turbomotor fällt oben hinaus einfach zu stark ab und kann den "Drehmomentdatenblattvorteil" nicht über das gesamte und vorallem nicht über das letzte Drittel des Drehzahlbandes ausspielen. So ergeht es dem 335i hier im Vergleich
Unten dann zwei exemplarische Bilder eines E36 M3 und eines 335i. Man sieht wunderbar, dass sowohl Drehmoment und Leistungsverlauf beim E36 M3 optimal sind zwischen 5,5-7,5 kUPm. Beim 335i geht es kurz vor 5000UPM mit dem Drehmoment deutlich Bergab! Da zieht der E36 M3 dann davon. Beim Ausbeschleunigen interresiert der Bereich unterhalb von 5000 UPM nämlich überhaupt nicht 