Encouragé par l'augmentation de leur production, qui passe de 4 734 exemplaires en 1933 à 9 689 en 1934, a contrario de la France et du restant de l'Europe où les courbes de ventes s'effondrent, BMW présente deux nouvelles 750 au salon de Berlin en février 1935. La R12 avec son moteur à soupapes latérales succède à la R11 apparue en 1930, et la R17 à la R16 avec sa distribution culbutée.

La R12 conserve le moteur et le cadre de la R11, mais diffère par sa fourche télescopique inaugurée sur le prototype 800 R7 un an plus tôt. Contrairement à une idée reçue, ce n'est pas une première sur une moto grand public, on en a vu dès le début du 20e siècle sur Magnat Debon, puis sur Scott, puis sur Nimbus, etc. Celle de BMW est plus évoluée avec un amortissement hydraulique et un débattement de 8 cm alors exceptionnel. Dommage de ne pas avoir accompagné cette innovation majeure d'une suspension arrière et d'un sélecteur de vitesse au pied pour faire de la R12 la moto la plus moderne de son temps. Les autres modifications notables par rapport à la R11 sont une boîte de vitesses qui passe de 3 à 4 rapports (qui équipera aussi certaines R11 de fin de série) et un frein arrière à tambour au lieu d'être sur l'arbre de transmission, ce qui permet d'avoir deux roues interchangeables. Le moteur est le classique bicylindre à plat cher à la firme, avec cylindres en fonte et culasses en aluminium, pistons plats à 3 segments, dont un racleur, vilebrequin en acier monté sur roulements à billes et taux de compression de seulement 5.2:1. Deux variantes sont disponibles pour l'alimentation avec un simple carburateur SUM ou deux carburateurs AMAL. La puissance bondit alors de 18 chevaux à 3 400 tr/min à 20 ch à 4 000 tr/min. La R12 est inusable et sera la machine idéale accouplée à un side-car. Elle est remplacée en 1938 par la R71 qui marque un retour au cadre tubulaire et adopte une suspension arrière coulissante. Mais la production continue jusqu'en 1942 à l'usage exclusif des militaires qui en commandent plus de 12 000 exemplaires en configuration simple carburateur. C'est la dernière BMW à distribution latérale. 

La R12 est une moto chère. En Allemagne elle coûte 1630 RM en 1937, à comparer au 1495 RM d'une Zündapp K800 ou au 1375 RM de la BMW 600 R6, elle aussi à distribution latérale. C'est encore pire en France, où le distributeur officiel Latscha l'affiche à 10 500 F au salon 1935. Une Gnome et Rhône 750 X plus sportive vaut 8 000 F, une René Gillet 750 est à 6 800 F, la 1000 à 7000 F, et même une BSA 750 Y13 culbutée est à 8 900 F. Cela n'a pas empêché la R12 d'être la meilleure vente BMW de son temps avec plus de 36 000 exemplaires écoulés, y inclus de très importantes commandes de l'armée allemande pour qui la 750 R75 arrivera fort tard.