Der dritten Generation des Avensis gibt Toyota komplett neu entwickelte Valvematic-Benzinmotoren, im Detail optimierte Dieselmotoren und ebenfalls neue Getriebe mit auf den Weg. Für die vollständig variable Valvematic Ventilsteuerung verspricht Toyota Verbesserungen für Motoreffizienz und Ansprechverhalten.
Die Valvematic Technologie arbeitet mit einer variablen Verstellung des Ventilhubs auf der Einlassseite sowie der Ventilöffnungszeiten für Einlass- und Auslasskanal. Dies reduziert nach Toyota gegenüber den vergleichbaren Motoren der Vorgängergeneration den Schadstoffausstoß um zehn bis 26 Prozent; zugleich stieg die Leistung um Werte zwischen drei und 20 Prozent an.
Ein neues Multidrive S-Getriebe verfügt über stufenlos variable Übersetzung (continuously variable transmission) und soll so den Motor automatisch in allen Fahrsituationen in einem für diese Situation optimalen Drehzahlbereich halten bei möglichst geringem Kraftstoffverbrauch. Bei engagierter Fahrweise nimmt das Getriebe den Charakter einer Siebenstufen-Automatik an, außerdem steht dem Fahrer ein automatischer Sport-Modus zur Verfügung, in dem das Getriebe eine eher leistungsorientierte Übersetzung wählt und sich zugleich an den jeweiligen Fahrstil anpasst. Schließlich kann der Fahrer aber auch in einen sequenziellen, manuellen Modus (Multidrive S) wechseln und siebenSchaltstufen über den Wählhebel oder Schaltwippen am Lenkrad selbst anwählen.
