Holdet fra Gelsenkirchen var 20 minutter fra point mod mestrene, men Bayern slog til og vandt endnu en gang.
Bayern München er fortsat ikke til at stoppe i Bundesligaen i fodbold.
Lørdag aften udbyggede de regerende tyske mestre føringen i toppen, da det blev til en sejr på 3-1 ude over Schalke 04.
Hjemmeholdet, der havde lejesvenden fra Bayern Pierre-Emile Højbjerg med i hele kampen, kæmpede ellers længe godt imod, men det var ikke nok til sidst.
Bayern München kom foran 1-0 efter ni minutter på ret heldig vis.
David Alaba trykkede af udefra, og bolden ramte Schalke-spilleren Leon Goretzka, så den i en høj bue gik ind i det lange hjørne uden chance for målmand Ralf Fährmann.
Otte minutter senere fik hjemmeholdet udlignet, da Max Meyer scorede til 1-1 med et skud, hvor Bayern-målmand Manuel Neuer ikke så helt heldig ud.
Frem til cirka 20 minutter før tid havde Schalke 04 et begrundet håb om at blive det andet hold i denne sæson til at tage point fra Bayern München i Bundesligaen, men så scorede gæsternes Javi Martinez til 2-1.
Kort før tid lukkede Thomas Müller ned for yderligere spænding med 3-1-scoringen, efter at Robert Lewandowski forinden havde ramt stolpen for Bayern.
Pierre-Emile Højbjerg indkasserede et gult kort efter 82 minutter.
Bayern München fører Bundesligaen med 37 point for 13 kampe, og holdet har otte point ned til Borussia Dortmund på andenpladsen.
Schalke 04 er nummer syv med 20 point.