Sercem Ferrari 599XX jest 12-cylindrowa jednostka o pojemności sześciu litrów znana z modelu Fiorano. Zmiany przeprowadzono na kolektorze dolotowym, układzie wydechowym i komorach spalania, konstruktorzy skupili się także na obniżeniu tarć silnika. W wyniku tych modyfikacji osiągnięto 515 kW (700 KM) przy 9000 obr./min, kiedy ingeruje ogranicznik. Dużo uwagi poświęcono także odciążeniu jednostki napędowej, na przykład kanały dolotowe wykonano z karbonu.
Nowe zestrojenie elektroniki skrzyni biegów umożliwia zmianę przełożenia w zaledwie 60 ms. Nie brakuje oczywiście aktywnego zawieszenia ani tzw. „wirtualnego technika” informującego za pośrednictwem wyświetlacza w kabinie o stanie poszczególnych podzespołów auta. Zoptymalizowano także aerodynamikę, dzięki czemu docisk przy prędkości 200 km/h jest o 280 kg większy, a przy 300 km/h o 630 kg. Przednia część podwozia została dokładnie zakryta, a wyloty gorącego powietrza przesunęły się z błotników na maskę. Aktywne elementy aerodynamiczne poprawiają opływ powietrza na zakrętach.
Karoseria i podwozie wykorzystują w dużej mierze materiały kompozytowe, karbon i aluminium, tarcze hamulcowe są karbonowo-ceramiczne, a klocki hamulcowe z karbonu. 599XX porusza się na oponach typu slick w rozmiarze 29/67 R 19 z przodu i 31/71 R 19 z tyłu, które zamontowano na felgach w rozmiarze 19x11J i 19x12J.
Ferrari 599XX przygotowano na tory wyścigowe, wbrew temu nie wystartuje w żadnym wyścigu. Dzięki temu konstruktorzy nie są ograniczeni regułami FIA. 599XX służy jako pojazd eksperymentalny, który służy do testowania nowych rozwiązań technicznych. Na firmowym torze testowym w Fiorano udało się uzyskać czas 1:17. Dla porównania 800-konne FXX dwa lata temu uzyskało czas 1:16, 430 Scuderia pokonało tor w 1:24, a standardowe 599 GTB Fiorano przejeżdża okrążenie w 1:26.