动力方面，RX450h使用了内部代号为2GR-FXE的3.5升V6阿特金森循环发动机，带有双VVT-i系统。通过对进气和排气系统进行优化，使新款发动机的功率提高到了183千瓦/6000转，最大扭矩更是达到了317牛米/4800转，比上一代车型均有不小提升。此外，发动机的重心也下降了15毫米，为车辆带来了更好的操控性能。而电动机部分，RX450h装备的前后两台电动机可以整合出123千瓦的最大功率，使雷克萨斯RX450h最大综合输出功率能够达到220千瓦。
作为一款以舒适性著称的豪华轿车，CVT无级变速箱无疑是最好的选择，RX450h非常明智的搭载了可模拟6速的ECVT电子无级变速箱，加速过程中，没有丝毫换挡冲击，进一步提升了驾驶舒适性。
RX450h采用了丰田全混合动力技术，与部分混合动力及轻混合动力最大的区别就是在低速行驶时电动机可以单独驱动汽车行驶，及拥有完全的电动驱动模式，相比之下这种混合动力技术节省的能耗更好，宝马X6(配置 图库 口碑 论坛)混动车型也是采用的这种混动方式。
由于采用的全混技术，通过一键启动按钮启动RX450h，坐在车内的人员听不到来自发动机任何的声响及振动，因为此时发动机处于纯电动驱动模式，而在怠速及低速行驶的情况下，整台车依然由电动机驱动行驶。只有当车速达到一定时速以上，及深踩油门，此时发动机便会及时的介入进来，与电动机共同驱使车辆前进，而在这种状态下，RX450h便会一改之前温柔安静的状态，V6发动机开始变得躁动起来，与电动车一起爆发出惊人的巨大马力。
而除了动力方面，RX450h在操控方面相比老款车型也作出了一定改进，前麦弗逊后双叉臂的悬挂结构整体被调校的要比老款车型硬朗许多，在高速过弯可以给予车身出色的支撑力，就连曾经老款车型刹车点头的问题也很好的得到了解决。此外，由于采用了电子助力转向，RX450h的转向不再像丰田车系整体表现的那般轻盈了，在高速行驶时可以明显感到方向盘变得非常沉稳，没有了原来的轻飘感，给予驾驶者更加充分的信心。
