凱美瑞使用的是2.0L和2.5L發動機。
在動力方面，這款車共推出了兩款動力車型，分別搭載的是2.0L和2.5L自然吸氣發動機，同時還推出了一款混動版車型，混動版車型搭載的是一臺2.5L自然吸氣發動機和電動機組合。
凱美瑞搭載的這臺2.0L發動機最大功率為131kw，最大扭矩為210牛米，2.5L發動機的最大功率為154kw，最大扭矩為250牛米。
凱美瑞搭載的這臺發動機型號為6AR-FSE，相對於老款的發動機，新款發動機在動力上有了明顯的提升，這款發動機增加了缸內直噴技術，發動機不僅侷限於常規的缸內直噴，而是採用了雷克薩斯IS以及GS等車型中出現的D-4S雙噴射系統，這套系統不僅可以提升汽車的動力，同時還能提高發動機的燃油經濟性。
這套系統共提供了兩個噴油嘴，除了缸內直噴的噴嘴以外，還在進氣歧管內設計了一個噴嘴，可以根據汽車行駛的狀態在缸內直噴與歧管噴射之間自由進行切換，降低了發動機的負荷，同時也提升了發動機的功率。
