Inicialmente hay tres motores disponibles, dos de gasolina y uno Diesel. El gasolina de menor cilindrada es un cuatro cilindros de 2,4 litros de cilindrada y 150 CV de potencia máxima. Es un motor de doble árbol de levas y culata de 16 válvulas. Sus medidas son 88 x 101 mm; tiene una carrera muy larga. Va unido necesariamente a una caja de cambios manual de cinco velocidades y —en EE.UU.— bien es tracción trasera, o bien tracción total conectable manualmente. En España sólo está disponible con tracción total conectable. Tiene una reductora que acorta mucho las marchas (2,72 a 1 de relación).
Para reemplazar al seis cilindros en línea de 4,0 litros de cilindrada, Jeep ha desarrollado un nuevo motor partiendo del V8 que lleva el Grand Cherokee. Por tanto, el nuevo motor es un V6 a 90°, con bloque de fundición y culatas de un solo árbol de levas y dos válvulas por cilindro. Tiene un árbol de equilibrado central, para limitar las vibraciones (un V6 a 90° no gira tan uniformemente como uno a 60°). No tiene las mismas medidas que el V8, sino el mismo diámetro y una carrera un poco más larga.
Su potencia máxima es 211 CV a 5.200. Hay que mirar entre todo terrenos más grandes para encontrar alguno que sea tan potente. Por debajo de 4,6 metros de longitud están el Lexus RX300 y el Mercedes ML 320 y 430.
Tanto el 2.4L de gasolina como el 2.5L Diesel tienen caja de cambios manual de cinco velocidades y un sistema de tracción total conectable manualmente con reductora, denominado "Command Trac" .
Sólo el 3.7L V6 tiene una caja de cambios automática de cuatro marchas ( también manual de cinco marchas en otros mercados) y un sistema de tracción total denominado "Select Trac". Este último se diferencia del "Command Trac" en que lleva un diferencial central que permite utilizar el vehículo con tracción a las cuatro ruedas no sólo sobre terreno deslizante, sino también en carretera de asfalto. Con el "Command Trac" sólo se debe engranar la tracción total sobre superficies deslizantes o pistas de tierra, ya que sobre asfalto sufren muchas tensiones los árboles de transmisión al ser igual el giro de las ruedas delanteras y traseras. Con el "Select Trac" podemos circular también en asfalto con tracción total permanente, con un reparto de la fuerza del motor del 48/52 % entre el eje delantero y el trasero.
Tanto el sistema "Command Trac" como el "Select Trac" actúan inicialmente como tracción trasera y permiten engranar la tracción a las cuatro ruedas de forma manual mediante un mando selector situado junto a la palanca de cambios. El paso de tracción trasera a total y viceversa se puede realizar en marcha, rodando a una velocidad inferior a 90 km/h. Ambos sistemas de transmisión tienen reductora y el paso de marchas largas a cortas, o al contrario, se puede realizar sin necesidad de parar el vehículo, siempre y cuando no rodemos por encima de 5 km/h.
Al contrario que en otros todo terreno (Toyota Land Cruiser, Nissan Patrol GR o Mitsubishi Montero), en los nuevos Cherokee no se ofrece un bloqueo manual en el diferencial trasero, elemento que resulta muy útil para ganar tracción cuando una rueda trasera queda levantada en zonas muytrialeras.