Model 370Z je poháňaný 3,7litrovým motorom s technológiou VVEL (Variable Valve Event and Lift – systém ventilového rozvodu s premenným zdvihom a časovaním). Okrem vyššieho zdvihového objemu sa nový motor vyznačuje lepším rozložením sily až ku hornej hranici 7 500 ot./min, lepším výkonom v nižšom pásme otáčok a vyšším točivým momentom v hornom pásme, čo prináša úplne nové zážitky z jazdy. V porovnaní s predchádzajúcou konštrukciou je približne 35 percent súčastí motora nových. Hodnoty výkonu, točivého momentu, spotreby aj emisií nie sú doposiaľ pre Európu definitívne určené.
K novému motoru je možné si vybrať z dvoch nových, technicky vyspelých prevodoviek. Šesťrýchlostná manuálna prevodovka s úzkym odstupňovaním je, ako prvá na svete, vybavená systémom „SynchroRev Match“, ktorý automaticky ladí otáčky pri podraďovaní.
Dizajn exteriéru zámerne pripomína štýl modelu 240 – uhladený aerodynamický tvar a pocit „dynamického pohybu“ vďaka výrazne vysadenej streche a opticky nízko položenému ťažisku.“
Kompaktnejšie vonkajšie rozmery a širšie využitie ľahkých materiálov pomohli znížiť hmotnosť, ale konštrukcia karosérie sa celkovo spevnila a získala aj vyššiu tuhosť. Pozornosť venovaná detailu a funkčnosti je evidentná v dizajne celého exteriéru. Oproti predchádzajúcej generácii je vylepšené aj vnútorné usporiadanie, batožinový priestor je väčší a lepšie prístupný.
„Svieži charakter modelu Nissan 370Z je zjavný na prvý pohľad z nového dizajnu exteriéru, ktorý je športovejší, hoci sa stále identifikuje s filozofiou modelu Z,“ uvádza Pierre Loing, viceprezident pre produktové plánovanie, Nissan Europe. „ Nový 370Z stavia na najlepších vlastnostiach predchádzajúcich generácií – rešpektuje ich, pričom nejde o retro. Je jednoduchý, ale premyslený a je nezameniteľne Z.“