De momento, Citroën no ha mostrado ningún motor de gasolina que no esté ya en su gama. Los que tendrá el C3 son, por una parte, los motores que estrenó el AX (tipo TU), de ocho válvulas y con un rendimiento muy bueno. Uno de ellos tiene 1,1 litros de cilindrada y 60 CV (44 kW); el otro, 1,4 l y 75 CV (55 kW). El tercer motor de gasolina que estará disponible inicialmente es el 1,6 litros de 16 válvulas que estrenó el Xsara (prueba del Xsara con este motor); su potencia es 109 CV (80 kW).

Los dos motores Diesel son completamente nuevos y tienen algunas características que los hacen muy interesantes sobre el papel. Son motores Diesel con cuatro cilindros y una cilindrada relativamente baja: 1,4 litros. La diferencia entre ellos es que uno tiene culata de ocho válvulas y un turbocompresor fijo (68 CV); el otro tiene culata de 16 válvulas, un turbocompresor variable y, además, intercooler (90 CV). El sistema de alimentación en ambos casos es un conducto común.

La versión más potente da 90 CV (66 kW) a 4.000 rpm y una cantidad muy grande de par máximo: 200 Nm. Eso quiere decir que, en proporción a su cilindrada, da más fuerza que motores como el seis cilindros de BMW o el cinco cilindros de Mercedes. El nivel de consumo y emisiones de estos dos motores también es muy bajo. El C3 puede gastar de media menos de 4 l/100 km en el ciclo de homologación europeo. Es muy poco, si tenemos en cuenta que el coche más económico (sin contar al Lupo 3L TDI) es el Renault Clio 1.5 dCi de 65 CV, y gasta 4,1 l/100 km. De momento, ninguno de los dos cumple la norma Euro 4 de emisiones.