Si el modelo de Toyota trata de propulsarse mediante el motor eléctrico siempre que sea posible, en el Insight es el motor de gasolina el que se encuentra casi permanentemente activado con el vehículo en movimiento, mientras qsue el eléctrico hace las funciones de alternador, motor de arranque y volante de inercia, a la vez que puede sumar su par al del motor de combustión en situaciones en las que se necesite una alta potencia. Se pueden distinguir cinco modos de funcionamiento según el vehículo se encuentre en fase de arranque, aceleración, velocidad constante, deceleración y detención.

Mientras el Insight está detenido, ambos motores se encuentran inactivos. Cuando el conductor decide iniciar la marcha, el motor eléctrico activa el de combustión y el vehículo se pone en movimiento. El uso de este sistema en lugar de un motor de arranque convencional permite un mejor control de la combustión durante los primeros giros del motor y suaviza la maniobra de puesta en marcha, lo que hace viable el desconectar el motor de combustión tantas veces como sea necesario. En todo caso, el Insight también equipa un motor de arranque convencional, que puede ser usado en caso de que las baterías se encuentren en un nivel muy bajo de carga.

Una vez en marcha, es el motor de combustión el que propulsa el vehículo durante la mayor parte del tiempo, mientras el eléctrico hace las veces de alternador, proporcionando la energía eléctrica para alimentar los sistemas eléctricos del vehículo y mantener las baterías cargadas. Sin embargo, cuando se solicita una fuerte aceleración se invierte el flujo de energía, y entonces el motor eléctrico ayuda al de gasolina a mover el coche. Esto permite elevar la potencia máxima disponible desde 68 a 76 caballos.

En las fases de deceleración y frenado el motor eléctrico vuelve a actuar como un generador, aprovechando la energía cinética del coche para obtener electricidad. Esto permite recuperar una cantidad de energía que se perdería en forma de calor en un sistema de frenado convencional. Cuando el motor de combustión ha caído hasta 1000 rpm, si el conductor pone punto muerto y el módulo de control detecta la intención de realizar una parada completa, el motor de combustión es detenido completamente.

Las ventajas de esta disposición mecánica de cara a la economía son claras, especialmente en el tráfico en ciudad, en el que las reiteradas detenciones que se producen permiten al frenado regenerativo y la detención automática del motor de gasolina marcar diferencias frente a un automóvil convencional. Todo esto, junto a su reducido peso y cuidada aerodinámica, hace que el Insight pueda anunciar un bajísimo consumo medio de 3,4 L/100 km y una autonomía de 1.125 km, con unas prestaciones inusuales para un motor de menos de un litro de cilindrada.