性能方面着实令人期待，新世代 Z 所使用的是 3.0 升 V6 双涡轮引擎，最大输出为 298 kw 和 48.4 kgm，与以往车款相同一样采用后轮传动，比前任车款 370Z 增加了约 51 kw 和 11 kgm，Nissan 并没有说明确切的 0-60 mph（96 km/h） 时间，不过有提到说会缩短约 15% 的时间。
Z 标配的变速箱是六速手排，不过搭配了高性能离合器与计算机控制系统，购入 Performance 版本的车主可享受自动退档补油（Rev-Matching）与起步模式功能，这两个功能同时也会出现在另一个可选配的九速自排变速箱上，而 Performance 的铝制换档拨片设计外型源自于 GT-R。
尽管新 Z 的底盘大多数源于现行的 370，但 Nissan 也不是什么都没做，工程团队依然加强了结构刚性、调整悬吊系统配置、并且换装电子式动力辅助转向系统，Nissan 保证新的转向机构能给予驾驶“更强烈的机械操作感受”，新车款使用的轮胎宽度也更宽了，Sport 版本使用的 18 寸轮圈搭配 248/45R18 的 Yokohama Advan Sport 性能胎，19 寸轮框的 Performance 版本则改采 Bridgestone Potenza S007 ，前后尺寸分别为 255/40R19 和 275/35R19，这些基本上能使过弯侧向 G 值增加 13%，对于过弯性能有一定的帮助。
