Los dos motores de gasolina pertenecen a la familia que Mazda llama «MZR», como los motores de 2,0 y 2,3 l del Mazda6, y los de 1,3 y 1,5 l del Mazda2 en Japón (más información).

Son motores de cuatro cilindros, con bloque y culata de aluminio, cuatro válvulas por cilindro, doble árbol de levas en culata movidos por cadena y admisión variable. El 1,6 l tiene un sistema de distribución variable continua en admisión, que Mazda llama S-VT.

En el caso del 1,6 litros los desarrollos son tirando a largos; en quinta solo llega a 5.600 rpm, cuando el régimen de potencia máxima es 6.000 rpm. En el caso del 2 litros, en cambio, coincide la velocidad máxima (200 km/h) con el régimen de potencia máxima (6.000 rpm).

Por lo que se aprecia en las imágenes, la suspensión delantera y trasera del Mazda3 son iguales que la del Focus C-Max. La delantera es de tipo McPherson con un triángulo inferior, apoyado sobre un subchasis (lo normal en un coche moderno de este tipo). La trasera es el tipo de suspensión de paralelogramo deformable que estrenó Ford con el anterior Mondeo familiar, donde hay tres brazos transversales y uno longitudinal deformable lateralmente.

Los frenos tienen sistema antibloqueo de serie. Los discos son más bien grandes para un coche de este tipo: 278/265 mm en el 1,6 l, y 300/280 mm en el 2,0 l.

El 1,6 l tiene una dirección con asistencia hidráulica normal. El 2,0 la tiene electrohidráulica; es decir, la asistencia la da un motor eléctrico (en vez de una bomba con una polea conectada al motor), que transmite el esfuerzo a la cremallera a través de conductos hidráulicos. Una dirección de este tipo requiere menos energía que una hidráulica normal.