搭載 3.5 升 Atkinson 循環引擎，採用 Dual VVT-i 進排氣連續可變汽門正時控制系統及 D-4S 多重燃油噴射系統(缸內直噴與多點燃油噴射)，能有效提升引擎效能並讓車輛隨時保持高扭力輸出，結合 Hybrid 油電複合動力系統，使綜效馬力高達 313PS，0 ~ 100km/h 加速僅 7.7 秒(RX 450hL 為8秒)。此外，優化的汽缸頭與燃燒室，使引擎燃燒效率更好並創造出 13:1 的高壓縮比，加上冷卻式廢氣再循環系統，提升引擎熱效能、降低排放污染，造就優異的燃油經濟性與動能輸出表現。