Es un prototipo con motor de ocho cilindros colocado detrás del habitáculo y delante del eje posterior, más un sistema eléctrico que sirve para aumentar la aceleración. Sus dimensiones son 4,65 metros de longitud, 2,2 metros de anchura y 1,13 metros de altura.

El modelo que tiene unas proporciones más parecidas a este Peugeot podría ser el Lamborghini Aventador (4,75 metros de longitud, 1,13 de altura y 2,03 de anchura). Coches como el Mercedes-Benz SLS AMG o el Ferrari Italia, no pasan de 2,0 metros de anchura ni miden menos de 1,2 m de altura.

Su carrocería tiene detalles de acabado curiosos, como que las aletas y la cara exterior de las puertas están hechas a mano con una hoja de cobre, sin tratamientos adicionales que evite su posterior oxidación. El resto de paneles de la carrocería son de fibra de carbono pintada en negro.

Peugeot dice que ha tratado con cuidado la aerodinámica, para lo cual ha reducido en lo posible la superficie frontal. También, que como el fondo de la carrocería es plano y produce un efecto suelo, no ha hecho necesario instalar grandes alerones. El único alerón que tiene el Peugeot Onyx es móvil y su función es aumentar el apoyo sobre el eje posterior durante las fases de frenada. El coeficiente aerodinámico (CX) de este prototipo es 0,30.

El techo es transparente y tiene un doble abultamiento en su parte posterior (imagen) similar al del Peugeot RCZ. El material que Peugeot ha elegido para el techo ha sido polimetacrilato de metilo («PMMA») que «garantiza a los ocupantes una protección óptima gracias a su nano-estructura ultra-resistente».

La estructura del chasis es de carbono y está formada por 12 piezas, incluidos los subchasis (delantero y trasero). Su peso es aproximadamente de 100 kg. El motor va directamente unido por tornillos a la estructura. Las ruedas delanteras son de medidas 275/30 y las posteriores de 345/30, ambas con llantas de 20 pulgadas de diámetro.

Es un prototipo híbrido. El motor de combustión, Diesel, es un V8 de 3,7 litros y 600 caballos de potencia. Está refrigerado por las tomas de aire, «NACA», que están en la parte final del techo (imagen). Este motor está apoyado por un sistema eléctrico que, en las fases de frenada, almacena parte de la energía cinética en una batería de iones de litio. Esta energía se utiliza en las aceleraciones para aumentar 80 caballos adicionales.

El interior está recubierto en una única pieza de fieltro. Este material, además de recubrir, sirve para insonorizar, forma la consola y los asientos. Además, Peugeot dice que su peso es bajo. Algunas piezas del interior no está cubiertas de fieltro, sino que dejan ver parte de la estructura de carbono. El salpicadero está hecho con hojas de periódico usados que son compactadas para formar bloques que luego se pueden tallar. Entre los asientos delanteros hay una pieza de cristal que indica el nivel de combustible y contiene un depósito de perfume que se distribuye por el interior a través de los aireadores.