El motor del Murciélago es un 12 cilindros de 6.192 cc dispuesto en V a 60º, que alcanza los 580 CV a 7500 rpm, con un par de 66,3 kgm a 5400 rpm. Gracias a esto, este deportivo es capaz de llegar a los 333 km/h de velocidad máxima y acelerar de 0 a 100 km/h en 3,5 s. Como lo viene haciendo la marca desde hace 30 años, el motor está situado en posición central longitudinal con la transmisión ubicada al frente del mismo. Esta disposición le otorga al vehículo una buena distribución de pesos, 58% atrás y 42% delante, confiriéndole mejor tracción, agarre y frenada.
La caja de cambios es automática de seis marchas (por primera vez en un modelo de Lamborghini) y tracción total con un acoplador central viscoso. Cuenta también con un sistema de control de tracción (TCS) que reduce la potencia del motor en situaciones extremas de conducción o de límite de adherencia, pudiendo llegar a cortar la inyección.
La estructura de este automóvil consiste en un armazón de tubos de acero de alta resistencia, reforzados con planchas de acero y fibra de carbono, gracias a estos materiales el peso total es de 1.650kg.
El sistema de suspensión es independiente, de doble horquilla delante y detrás, con articulaciones de acero y amortiguadores hidráulicos (el eje posterior cuenta con dos muelles y dos amortiguadores por rueda), cuya dureza se ajusta de forma automática (ya sea manualmente o por medio de la electrónica).
El Murciélago tiene un sistema de refrigeración del motor denominado VACS (Variable Air-flow Cooling System), que consiste en dos tomas de aire laterales con forma de aletas, situadas en la parte posterior de las ventanas. Estas son regulables manual o automáticamente, controladas por una unidad electrónica PMC (que controla además otras funciones del vehículo). Las aletas pasan desapercibidas si no están desplegadas.
El alerón del Murciélago es variable, y puede cambiar de forma automática en tres diferentes posiciones:
- Cerrado: cuando el vehículo circula a menos de 130 km/h
- A 50º: cuando circula entre 130 y 220 km/h
- A 70º: cuando circula a más de 220 km/h
oscile entre los 0,33 Cx y los 0,36 Cx.
En cuanto a los frenos, el Murciélago cuenta con cuatro discos perforados y dos circuitos hidráulicos independientes, a los que se suman el sistema ABS con repartidor de frenada electrónico DRP (Dynamic Rear Proportioning) y un servofreno de emergencia.
