BMW i8 sử dụng động cơ xăng kết hợp với động cơ điện. Trong đó máy xăng có dung tích 1.5L, 3 xy-lanh, công suất cực đại 231 mã lực, mô-men xoắn cực đại 320 Nm. Động cơ điện được đặt ở phía trước cho công suất cực đại 131 mã lực, mô-men xoắn cực đại 250 Nm. Tổng công suất của hai động cơ khi kết hợp là 362 mã lực, mô-men xoắn cực đại 570 Nm.
Với trang bị sức mạnh trên BMW i8 có thể tăng tốc từ 0-100 km/h trong vòng 4,4 giây, tốc độ tối đa mà xe có thể đạt được là 250 km/h.
