Исправлено с двумя запросами следующим образом:
// Один для получения всех моделей
$models_list = BrandModel::whereIn('brand_id', $list_fav_brands)->get()->pluck('id','model');
// Второй для получения клиентов
$client_list = BrandModelsClient::whereIn('brands_model_id', $models_list)->with('client')->get()->pluck('client.id','client.name');