Los ingenieros de SVE no se han andado por las ramas para ofrecer en el Mustang Cobra R unas prestaciones acordes con su «musculosa» imagen. El motor del modelo R parte sobre la base del V8 con 4,6 litros y 324 CV que tiene el Ford Mustang Cobra producido en serie, pero se ha incrementado la cilindrada hasta 5,4 litros alargando 15,8 mm la carrera de los pistones (105,8 mm en total, una carrera muy larga). Se han optimizado también los cilindros, las bielas y el cigüeñal, aumentando la relación de compresión hasta 9,6 a 1.

El desarrollo de unas nuevas culatas de aluminio ha permitido mejorar el flujo de admisión y escape en un 25 % respecto al V8 4.6, gracias a unos nuevos conductos y a una mayor apertura de las válvulas. Como es lógico, se ha modificado la distribución y también se han introducido cambios en la inyección electrónica y el circuito de lubricación.

El resultado final: 390 CV a 6.250 rpm y un valor de par de 522 Nm a 4.250 vueltas; su potencia específica es 72,3 CV/litro.

Toda esta fuerza ha requerido introducir importantes cambios en la transmisión. Lleva una nueva caja de cambios manual de seis velocidades, que tiene los piñones reforzados, y unas relaciones cerradas entre marcha y marcha (55,6 km/h en 6ª a 1.000 rpm). Los semiejes han sido también modificados para aguantar el enorme par y el tren trasero recibe un nuevo diferencial autoblocante, más efectivo en aceleración y en retención.