El valor de la rigidez torsional del XK cupé es 29.600 Nm/grado, un 31 por ciento más rígido que el XK anterior. Su bastidorestá fabricado de aluminio y hay piezas de fundición, extruidas y estampadas. Jaguar no ha utilizado la soldadura para la unión de estas piezas, sino remaches o unas colas especiales.

El aluminio, además de ser más ligero que el acero, absorbe más energía por kg cuando se deforma. Es la segunda vez que Jaguar utiliza este material para la realización del chasis, anteriormente lo hizo con el XJ (más información).

El motor es un 8 cilindros en «V» con un ángulo entre bancadas de 90º. Tiene 4.196 cm³; el diámetro y la carrera son 86,0 y 90,3 mm respectivamente.

Hay dos árboles de levas (huecos) por culata, accionados por cadena, y dos válvulas de escape y admisión por cilindro. El ángulo de las válvulas es 28º, lo que «permite diseñar una cámara de combustión extremadamente compacta y culatas más estrechas en beneficio del tamaño general del motor».

A diferencia de los anteriores motores de 4,2 l de cilindrada de Jaguar, éste tiene unos inyectores con varios orificios que mejoran la pulverización del combustible.

La distribución es variable de forma continua. El cigüeñal tiene seis contrapesos y cuatro apoyos, y las bielas están divididas por fractura para mejorar el ajuste y reducir el peso, consiguiendo además un equilibrado preciso.

El sistema de escape modifica el flujo de los gases de escape a través de un silenciador principal de gran tamaño, dependiendo de la presión en el sistema. De este modo, a baja velocidad se eliminan los sonidos molestos. También lleva un resonador de doble cámara para equilibar el sonido entre las dos bancadas.