Экологичный 5-литровый двигатель V8 с нагнетателем, использованный для модели XK, был перекалиброван для нового XKR-S, в результате чего стал самым мощным автомобильным двигателем в истории марки Jaguar. Мощность его возросла до 550 л.с., а максимальный крутящий – до 680 Нм, позволяя XKR-S развивать скорость до 300 км/ч и разгоняться с места до до 100 км/ч – за 4,4 секунды.