4.2升V8发动机带来超凡运动性能跑车特质中的一个关键元素就是它的发动机。全新XK配备的是一款四凸轮轴、4.2升自然进气的V8发动机,该发动机马力强劲,且在转速为4100rpm时可输出420牛米的最大扭矩。此外,扭矩输出的延伸是XK可以轻松拥有跑车特质的一个重要因素,这一款发动机在2000~6000rpm范围内的任何转速下,均可输出超过85%的最大扭矩。强劲的发动机带来超凡的运动性能,自然进气的4.2升V8XK敞篷跑车和双门跑车具有电子限速250公里/小时的极速,敞篷跑车从静止提速到100公里/小时只需6.3秒,双门跑车只需6.2秒,同时还具备反应灵敏的油门反应以及极具韧性且跨越整个转速域的强大性能。伴随新XK重量的减轻,配备这款自然进气4.2升新发动机的敞篷跑车跑完四分之一英里短道仅需14.5秒,双门跑车只需14.4秒,较以往的4.2升机械增压XKR还要快上近半秒。