在F80的动力系统中，最核心的是法拉利3.0升双涡轮增压V6发动机的新版本。这款发动机转速可达9200转/分钟，借鉴了499P勒芒赛车的部件，仅发动机自身的功率就可以达到900马力（PS），成为马拉内罗迄今为止生产的最强大的发动机，而且重量并不比296的发动机重。

与V6发动机配合使用的是三个电动机：两个位于前轴上，一个位于后轴上。前部电动机是马拉内罗首次自主生产的，每台可产生142马力，而后部电动机则采用“MGU-K”能量回收装置的形式，这种设计与法拉利F1赛车中的设计相似，可以通过制动回收多达95马力的能量。

法拉利F80首次采用了“E-turbos”。它们与F1衍生的“MGU-H”热量回收装置相连，在涡轮和压缩机之间装有电动机，可以减少滞后并且增强油门响应。

混合动力系统的最大输出功率为1200马力，最高时速350公里/小时，从0加速到100公里/小时仅需2.15秒，从0加速到200公里/小时仅需5.75秒。

不同的模式提供不同的功率水平，可通过方向盘上的eManettino开关选择混合动力模式、性能模式和排位赛模式。由于F80不是插电式混合动力车，因此没有纯电动模式，其2.3kWh电池用于增强功率，可以在低速、短距离时关闭发动机运行。

虽然默认的混合动力模式优化了动力系统的效率，但性能和排位赛模式可以使用F80的增强优化功能，该功能在观察圈期间记录轨道，然后在需要时（例如在直道或上坡路段）提供功率增强。

在空气动力学方面，F80借鉴了法拉利顶级赛车团队的专业知识，最大化下压力。法拉利产品开发负责人Gianmaria Fulgenzi解释说，新款F80的底部深受法拉利F1赛车的影响，使用了大型挡板来引导空气流过车底。

F80在250公里/小时的速度下可产生高达1000公斤的下压力，这与迈凯伦W1相当，法拉利表示，仅前部就可以产生高达460公斤的下压力。相比之下，F1赛车在相同速度下会产生约1200公斤的下压力。

在底盘方面，F80长4840毫米，宽2060毫米，高1130毫米，略大于W1，重量为1525公斤（干重），比W1重125公斤。但是其构造中使用的轻质、经过赛车磨练的材料（碳纤维、钛和铝）让它比前身LaFerrari轻60公斤。F80的底盘也比LaFerrari的底盘硬50%。

车厢和车顶由碳纤维制成，而前后副车架由铝制成。法拉利还使用前副车架进行热管理，其中空结构用作制动器的冷却管道。F80设置的关键是主动悬架，它由四个48V执行器提供动力。3D打印用于创建F80采用的双叉骨设置的部件。

“我们与Multimatic共同开发了该系统，因为它帮助我们在Purosangue上实现了主动悬架，”Fulgenzi说。“在F80中，该系统是全新的。重心自然较低，汽车的大部分重量都集中在汽车的中心。”“同样，借助空气动力学，我们需要保持汽车在弯道中的稳定性和平衡，而主动悬架是确保这一点的完美系统。”

设计师弗拉维奥·曼佐尼表示，这款车的外观“绝对新颖”，而且避免了“任何怀旧元素”，其灵感来源于太空飞船和科幻小说，轻盈的碳纤维底盘便采用了这一设计。

法拉利过往车型的经典元素也在这款车上得到了体现，比如突出的前轮拱是对F40和恩佐的致敬，而尾部的造型则呼应了经典的330 P3。

虽然法拉利没有将F80打造成单座跑车，但驾驶舱的设计仍以驾驶员为中心，法拉利称之为“1+”配置。这种设计转化为一种不对称的布局，在驾驶舱内以驾驶员为优先，而将乘客座椅偏移并嵌入底盘中。

新款椭圆形方向盘和纤薄的中控台上的大多数控件和功能都是物理的，法拉利表示这可以在驾驶时轻松操作。

“0-100公里/小时加速时间仅需2.15秒，5.75秒即可加速至200公里/小时，这些只是数字，但当你体验到这种驾驶感觉时，你会越来越上瘾，”Fulgenzi说道。“这就是我们想创造的：让车主们沉迷于驾驶这款车，而不仅仅是拥有它。”