Cette version [3.2 - 70 Mo - US - Mac OS X 10.5] intègre d’autre part de nombreuses améliorations au niveau du moteur. VirtualBox 3.2 a notamment été optimisé pour les processeurs Intel Core i5 et i7, ainsi que pour les Xeon 5600. La couche réseau ainsi que les accès disque offrent également de meilleures performances.
La solution de virtualisation d'Oracle gère enfin de manière plus efficace la mémoire, est capable de supprimer les images instantanées alors que la machine virtuelle tourne, et offre une meilleure prise en charge des configurations dotées de plusieurs écrans.