Inicialmente, la gama tendrá tres motores de gasolina de ocho cilindros. En el último trimestre de 2003 se empezará a vender en España un seis cilindros. De momento, Jaguar no ha dicho nada sobre la posibilidad de utilizar un motor Diesel.

El V6 es igual que el que lleva el Jaguar S-Type, con iguales valores de potencia y par máximos: 238 CV a 6.800 rpm y 293 Nm a 4.100 rpm. Curiosamente, aunque el XJ es mucho más ligero, no hay una diferencia grande de prestaciones y consumo con el S-Type. Por lo que he visto en el S-Type, es elástico, pero que se aprovecha mejor cuando se sube de vueltas.

El V8 más pequeño es un motor nuevo, de 3,6 l de cilindrada y 258 CV a 6.250 rpm. Básicamente es el mismo motor que el V8 de 4,2 litros, con el diseño de cámara y relación de compresión. Los dos motores tienen 86 mm de diámetro, pero se distinguen porque el 3,6 es de carrera muy corta y el 4,2 es de carrera larga.

La relación entre prestaciones y consumo que tiene el XJ con este motor es buena, como se puede ver en esta tabla, pero tampoco parece que la ventaja de peso sea definitiva en este caso.

Tendrá los dos motores V8 4.2 del S-Type (impresiones de conducción del S-Type con estos motores).

La versión atmosférica da 298 CV en el XJ; por potencia, queda por debajo del Audi A8 4.2 y el Mercedes S 500, y por encima del Lexus LS 430 y el BMW 735i. En el S-Type, es un motor con muy buen tacto, fuerza a todo régimen y un sonido llamativo.

El motor sobrealimentado con un compresor Eaton da 396 CV en el S-Type. Con esa potencia, el XJ se destaca de modelos como el BMW 745i, pero no llega al nivel de un S600. En el anterior A8 había un S8 de 360 CV y un W12 de 420.

Los dos motores V8 que se venden inicialmente llevan la caja de cambios automática ZF de seis velocidades, que también tienen el Serie 7 y el A8. A diferencia de estos dos, no tiene un mando secuencial, sino la palanca «en J» característica de Jaguar.