Los Ford Mustang Shelby GT350R y Shelby GT350R son los modelos más potentes de la actual gama Mustang. Ambos modelos comparten muchos elementos mecánicos, siendo la diferencia más importante entre ellos, que el modelo diferenciado con la R tiene diversas medidas para reducir el peso en 48 kg. También es más ligero (23 kg) que la versión V8 de 421 CV (ficha comparativa).

El peso del Shelby GT350R es 1697 kg (en km77.com publicamos el peso de homologación, que resulta de sumar 75 kg al peso según norma DIN. La norma DIN establece que el coche debe tener todos los líquidos necesarios y el depósito lleno en un 90 por ciento de su volumen total) que se trata de un valor normal si tenemos en cuenta su tamaño (4,8 metros) y tipo de tracción (trasera).
Es más pesado que muchos de sus rivales, aunque tampoco por mucho. El Audi R8 V10 pesa 1670, lo mismo que el Porsche 911 Turbo; el Mercedes-AMG GT S es el más ligero con 1645 kg. El Ford Mustang es el más grande de todos y eso también influye en el peso (4,81 metros de longitud). Por tamaño, el Mustang está más cerca del BMW M6 (mide 4,9 metros y pesa 1925 kg; ficha comparativa) que de los modelos mencionados anteriormente. 

Ambos Ford Mustang Shelby tienen cambios en la estructura en relación a los Mustang de menor potencia. Así, en la parte delantera, justo por encima de la parrilla hay una nueva pieza de plástico reforzado con fibra de carbono que incrementa la rigidez del extremo delantero de la carrocería (imagen). También puede llevar una barra de material ligero que une las dos copelas de la suspensión delantera. Otros cambios incluyen una vía delantera más ancha y unos muelles distintos que dejan la carrocería más cerca del suelo. Ford también ha incrementado la rigidez de los brazos de la suspensión, sus puntos de apoyo y los casquillos. Los amortiguadores, a diferencia del resto de los Mustang, son de dureza variable mediante un sistema magneto-reológico.

Ford dice que el GT350 (y por extensión el R) tiene el sistema de frenos con mayor capacidad de detención que jamás ha llevado un modelo de su marca. Los aros de fricción son de fundición de hierro y están perforados. Los delanteros miden 394 mm de diámetro y 380 los traseros. Estas piezas van unidas a un soporte de aluminio, que a su vez va atornillado al cubo de la rueda. Imagen de un disco completo. Las pinzas delanteras son Brembo de seis pistones y las traseras de cuatro. 

El Shelby 350R tiene unas llantas de fibra de carbono de una sola pieza (las delanteras son de 19 pulgadas de diámetro y de 11 de anchura y las traseras de 19 por 11,5 pulgadas) fabricadas en colaboración con Carbon Revolution. Pesan aproximadamente 8,2 kg cada una, que son 7,3 kg menos que unas de aluminio normales equivalentes. Eso significa, según dice Ford, que tienen un momento de inercia rotacional un 40 por ciento menor, lo que afecta a la aceleración y a la capacidad de frenada. Su menor peso también ayuda a reducir las masas no suspendidas, con lo que la suspensión soporta menos esfuerzos. A simple vista no parece que sean de fibra de carbono puesto que su cara externa esta recubierta de un tratamiento para proteger la resina de elementos corrosivos (como la sal) y productos químicos. Su cara interior también lleva un tratamiento de plasma de material cerámico, previsto para servir de barrera contra el calor que puede desprender el equipo de frenos. El Koenigsegg Agera RS también tiene unas llantas del mismo material, pero desde luego no es una solución común en el mercado. El BMW M4 GTS tiene llantas de aluminio y fibra de carbono.

El Mustang Shelby GT350 tiene unas llantas de aluminio, del mismo diámetro que las de la versión R, pero media pulgada más estrechas. Los neumáticos del Mustang GT350 son unos Michelin Pilot Super Sport y los de la versión «R» unos Michelin Pilot Sport Cup 2.

El Shelby GT350R carece de los siguientes elementos en la búsqueda de un peso bajo: aire acondicionado, radio, asientos traseros (imagen), recubrimiento y tapizado del maletero, cámara de marcha atrás y el kit de reparación de pinchazos. Los resonadores de escape también han sido eliminados, lo que también sirve para incrementar el sonido de escape.

La carrocería del Shelby GT350R comparte muchos elementos con la del Shelby GT350. Respecto a la de un Ford Mustang de menor potencia, hay cambios que afectan a la aerodinámica y a la refrigeración. Así por ejemplo, Ford ha puesto un nuevo capó de aluminio que en su parte superior tiene una salida del aire caliente procedente del motor; a los lados del paragolpes hay entradas de aire canalizadas hacia los pasos de rueda; las aletas son más anchas y la carrocería tiene menor altura total que la de otros Mustang debido a los cambios en la suspensión. En la parte trasera hay un difusor cuya función es mejorar el apoyo aerodinámico e incrementar la refrigeración al radiador del diferencial.

El motor es un V8 de 5,2 litros de cilindrada con distribución variable en alzada (puede desplazar hasta 14 mm tanto las válvulas de admisión —de vástago hueco— como las de escape —rellenas de sodio—). Da 533 caballos de potencia a 7500 rpm y un par máximo de 580 Nm a (4750 rpm), un valor elevado para tratarse de un motor que no va sobrealimentado. Tanto la culata como el bloque están fabricados en aluminio. El bloque no tiene camisas de acero (que, según Ford, son un elemento muy pesado) y en su lugar hay un tratamiento de pulverización térmica que deposita un revestimiento sobre la cara interna de los cilindros. La relación de compresión es muy alta (12:0 a 1).

El motor está diseñado para que su orden de encendido se alterne entre las dos bancadas: es decir, nunca se producen dos explosiones seguidas en la misma. Ford dice que lo ha conseguido con un cigüeñal donde las bielas están conectadas a él a intervalos de 180 grados (eso le da un aspecto relativamente «plano»). Gracias esta solución, los gases de escape circulan con más libertad por los colectores (no encuentran el obstáculo de otros gases de escape de la fase de explosión previa o siguiente) y el régimen de giro puede ser mayor. El cigüeñal (que está fabricado con acero forjado) está perforado por algunos sitios (imagen) para reducir su peso.