パワーユニットは、2.4リッターのV型6気筒直噴ツインターボエンジンとハイブリッドシステム「THS-R（Toyota Hybrid System Racing）」の組み合わせた構成。最高出力は1000馬力（735kW）。バッテリーも市販車とは比べものにならないほど大容量。例えばプリウスのバッテリーは約30.5リットルのサイズで30kWであるのに対し、TS050 HYBRIDはほぼ同サイズで300kWもの容量を実現するものを独自開発し、搭載しているという。こういった技術が今後の市販車に生かされていく
