起亞K4裝載發動機的代號是：gamma-1.6T-GDI；擁有缸內直噴+雙可變氣門正時技術，可以說目前熱門的技術在這臺發動機上都可以找到。其最大功率129千瓦，最大扭矩265牛米，相比同級別英朗GT的1.6T或騏達的1.6T，在功率方面略有差距，但扭矩卻高出了不少。不過廠家公布的油耗成績6.9L/100km比后者都要低，并且可以使用93號（京標92號）汽油。

起亞K4的發動機在渦輪增壓技術的幫助下，這臺1.6T發動機在1500轉即可得到265牛米的扭矩，并可一直持續到5500轉，可見扭矩輸出的區間非常寬泛。在實際駕駛中，你很難感受到渦輪的介入過程，起步時非常的輕盈，充沛的低扭表現即便是應付賽道，也表現得游刃有余。隨著速度的攀升，這臺1.6T發動機的動力并沒有讓人感覺到絲毫的衰減，即便是從60km/h加速到120km/h的這個速度區間，依舊可以明顯的感受到其有力的加速，這也和K4的2.0升自然吸氣車型形成了鮮明對比。