豐田凱美瑞發動機型號是6AR-FSE；豐田凱美瑞2.0L車型換裝了6AR-FSE發動機+6AT。新發動機與老款相比有了明顯的提升，并且與RAV-4上搭載的6AR-FE發動機相比，增加了缸內直噴技術，但它又不只局限于常規的缸內直噴，而是采用了在豐田86，雷克薩斯IS以及GS等車型中出現的D-4S雙噴射系統。

豐田凱美瑞全新的動力系統是此次測試體驗的重點項目，這臺代號6AR-FSE的全新2.0L直列四缸發動機在技術上擁有許多亮點。其最大功率達到了（167馬力）123千瓦/6500rpm，最大扭矩199牛·米/4600rpm，同級車中變速箱方面，現款的4AT變速箱終于完成了歷史使命，取而代之的則是經過全新調校和優化的6速手自一體變速箱。

豐田標志性的D-4S雙噴射系統首次出現在國產凱美瑞車型上，系統提供了兩個噴油嘴，除了缸內直噴的噴嘴以外，還在進氣歧管內設計了一個噴嘴。該系統可以根據行駛狀況在缸內直噴與歧管噴射之間進行智能切換，綜合缸內直噴和歧管噴射二者的優點，在提升動力的同時達到更出色的經濟性。發動機冷啟動時，采用進氣歧管噴射，使油氣混合更均勻并降低氮氧化物排放；低中負荷時，采用混合噴射，提升扭矩，降低油耗；高負荷時，采用缸內直噴，可有效降低氣缸內溫度，提升功率。