2種の2リッターエンジンにCVTを組み合わせたパワーユニットを採用

　新型ヴォクシー＆ノアには2種の2リッターエンジンを採用する。ベーシックタイプのエンジンは、吸排気両方のバルブタイミングを制御するデュアルVVT-iを採用した自然吸気エンジンで、143馬力の最高出力を発生する3RZ-FEと呼ばれるもの。エアロモデルの上位モデル（ヴォクシーZS、ノアSi）に搭載されるエンジンは、3RZ-FEに吸気側バルブのリフト量コントロール機能をプラスした3RZ-FAEと呼ばれるタイプ。3RZ-FAEのバルブリフト量コントロールは、スロットル開度に関係なく走行状況に応じて行われるもので、理想的な燃焼効率が得られる。

　組み合わされるミッションはすべてCVT。駆動方式に関わらず、変速範囲は駆動方式に関わらず同一だが、4WDモデルの場合は最終減速比を軽く設定している。高出力タイプの3RZ-FAEエンジンを搭載するモデルは、CVTの変速範囲を7分割してマニュアル操作が可能な、7速スポーツシーケンシャル・シフトマチックを搭載。センターコンソール上のセレクトレバーはもちろん、ステアリングに装着されるパドルスイッチでも操作が可能。

　サスペンションは先代同様にフロントにストラット、リヤにトーションビーム式を採用。ドライバーを補助するデバイスは、電動パワステと連動してブレーキ制御とトラクション制御を行うS-VSC、ナビの地図情報を元にCVTの変速を制御するナビAIシフト、インテリジェントパーキングアシストなどが装着される。