新型『カムリ』は、『クルーガーV』や『エスティマ』と同じ2.4リットル「2AZ-FE」エンジン1種類のみの設定となり、『ウィンダム』（3リットル）とより明確な差別化が図られた。最大出力は117kW[159ps] / 5600rpm、最大トルクは220Nm[22.4kgm] / 4000rpm。
クルーガーVの低排出ガス車認定は「★」（H12年度基準を25%下回る排出ガス）だったが、カムリでは「★★★」（H12年度基準を75%下回る排出ガス）となり、50%も低減してきているが、これには理由がある。
「今回のカムリは、アメリカ、ヨーロッパでも販売されるので、アメリカのU-LEV、ヨーロッパのEuro3それぞれの規格に合わせた結果、日本でも「★★★」ということになりました」と、第4開発センター第2エンジン部の細井啓志・主担当員は語る。これは主に、触媒の構成を最適化したことで達成された。
燃費面でも改善の跡が見られる。「電子制御スロットル（いわゆるフライバイワイア）を新たに採用したことで、ケーブル式では不可能だった精密な燃調制御が可能になりました」とのことだ。10・15モード燃費では、FF車が11.0、4WD車が10.2（km/リットル）となっており、先代2.2リットル・カムリより排気量がアップしたものの、燃費は1割弱の向上となっている。
