S300hに搭載されるパワートレインは最高出力150kw(204ps)、最大トルク500Nmを発生する2.2L直4DOHC BlueTECエンジンに最大出力20kW(27ps)、最大トルク250Nmを発生する高効率電気モーターを組み合わせたハイブリッドシステムに7速ATが組み合わされています。
最新のV8エンジンと同等のトルクを実現しながらも、JC08モード燃費はコンパクトカー並の20.7km/Lを実現しています。
今回、TVCFの撮影でS300hは鹿児島の佐多岬から東京の六本木まで1541kmを無給油で走破し、その時の平均燃費は25.6km/Lで、まだタンクには約270km走行できる燃料が残っていたそうです。