Najmocniejsza wersja S80 dysponować będzie 4,4-litrowym silnikiem V8 o mocy 315 KM i maksymalnym momencie obrotowym 440 Nm. Jednostka ta do tej pory stosowana była w terenowym modelu Volvo XC90.
W nowym S80 zastosowana zostanie także całkowicie nowa sześciocylindrowa, rzędowa jednostka benzynowa o pojemności 3,2 litra, mocy 238 KM i maksymalnym momencie 320 Nm. Zbudowana z aluminium zastąpi 2,9-litrowy silnik, od którego będzie o 42 KM mocniejsza i będzie dysponować maksymalnym momentem wyższym o 40 Nm. Współpracować będzie z sześciostopniową automatyczną przekładnią. W ofercie z nowym S80 będą także dwa silniki pięciocylindrowe. Dwustukonny o pojemności 2,5 litra i maksymalnym momencie 300 Nm oraz najnowszej generacji turbodiesel o mocy 185 KM i momencie 400 Nm.
Największy sedan Volvo w swojej ofercie mieć będzie także wersję z napędem na wszystkie koła, która jednak początkowo dostępna będzie wyłącznie z najmocniejszą wersją silnikową V8.
Nowy S80 może być także wyposażony w aktywne zawieszenie, które automatycznie dostosowuje się do aktualnych warunków drogowych i prędkości. W standardzie znajdzie się system DSTC (dynamicznej stabilizacji oraz kontroli trakcji).
Oczywiście, jak przystało na Volvo, wyposażenie zwiększające bezpieczeństwo będzie na najwyższym poziomie. Wśród nowych rozwiązań znajdzie się układ adaptacyjnej regulacji prędkości jazdy wraz z systemem ostrzegającym przed kolizją. System ten pozwala na utrzymywanie stałej odległości za poprzedzającym nas pojazdem. W sytuacji, kiedy jest on wyłączony, a odległość do poprzedzającego auta zmniejsza się na tyle szybko, że istnieje ryzyko najechania, włącza się system ostrzegający kierowcę. Włącza się brzeczyk, zapalają się światła ostrzegawcze, a układ hamulcowy przygotowuje się do działania. W wyposażeniu S80 znajdą się także aktywne bi-ksenony, zwiększające widoczność podczas pokonywania krętych dróg.