La gama S60 tiene cuatro motores, todos de cinco cilindros y culata de 20 válvulas; dos de ellos tienen turbocompresor y los otros dos no. Los que no lo tienen son motores que están en el S80, ambos con 2,4 litros de cilindrada y dos grados de potencia máxima, uno 140 CV y el otro 170 CV (con la misma relación de compresión). Los turboalimentados son motores de la gama S70: en un caso con 2,4 l de cilindrada, turbocompresor de baja presión de soplado y 200 CV; en el otro con 2,3 l, presión alta y 250 CV. Para los mercados en los que hay un fuerte presión fiscal sobre los motores de más de dos litros de cilindrada (como Italia) hay un cinco cilindros de 2,0 l con turbocompresor de alta presión, que da 180 CV de potencia máxima. No habrá motores de gasolina con menos potencia.

El consumo medio homologado abarca desde 8,4 litros en el que menos gasta hasta 9,3 en la versión más potente. Los motores de aspiración normal cumplen las normas americanas ULEV (vehículo de emisiones ultra bajas) y los motores con turbocompresor cumplen las LEV (vehículo de emisiones bajas), que son muy restrictivas.

Hasta la primavera del año que viene no estará disponible el nuevo S60 con motor Diesel. Este motor tendrá una cilindrada de 2.500 cc, una potencia máxima de 163 CV, contará con el sistema common rail y tendrá cuatro válvulas por cilindro (pincha aquí para ver más información sobre este motor). Volvo ve necesario explotar el Diesel en este segmento pues las ventas son de un 35% frente a un 65% de gasolina. Este motor Diesel (que posiblemente tendrá variables menos potentes) también se montará en el V70 y en el S80.

El S60 es un tracción delantera con dos tipos de transmisión, ambas de cinco velocidades: manual, o bien automática con mando secuencial (llamada «Geartronic»). También es posible equipar el S60 con una palanca de cambios con acabado metálico denominada «Spaceball», que es de serie en los T5 y opcional en el resto de las versiones.