先代RAV4は2WDに1.8リッター、4WDに２リッターというエンジン設定であったが、新型はすべて2.4リッターに統一。スペックも170馬力／22.8kgmと大幅にアップされた。組み合わされるミッションはCVTのみで、全グレードで７分割されたギヤ比をマニュアル操作可能なシーケンシャルシフトマチックも装備した。

　またこのCVTは登降坂変速制御を備え、登坂時はCVTの変速比アップを、降坂時は変速比ダウンを制限することで快適なドライブを可能にしている。さらにHDDナビ装着車は、コーナー手前や交差点手前（経路案内中のみ）で、変速比ダウンやアクセルオフ、ブレーキオンなどの制御を行うナビAIシフト制御も設定される。

　4WDはアクティブトルクコントロール4WD式を採用。この4WDには、電子制御パワステ、ブレーキ制御（VSC及びABS）、駆動力制御（TRC）、前後トルク配分制御を統合管理するS-VSC＋アクティブトルクコントロール4WD協調制御を採用。より積極的にコーナリング時の車線逸脱をコントロールする。 　また、このS-VSC車には４輪のブレーキ液圧を自動的に制御しゆっくり一定速度（約5km／h）で坂を下るヒルダウン制御と、坂道発進時にブレーキをロックしアクセルを踏み込むと自動的に解除するヒルスタート制御をセットで装着することも可能。