Hoewel Lexus bij uitstek een hybridemerk is, ontbreekt bij zijn high-performanceversies de batterijtechniek. De 5,0-liter verbrandingsmotor in de Lexus GS F levert 350 kW (477 pk) vermogen en 527 Nm koppel. Deze motor, de meest potente V8 van het merk tot nu toe, is niet voorzien van drukvulling. De Lexus GS-F weegt 1.830 kg. Voor extra stijfheid heeft Lexus de carrosserie van de GS F verstevigd en heeft het het onderstel opnieuw ontwikkeld. Het Torque Vectoring Differential (TVD) ondersteunt de sportieve aspiraties van de GS F. Het differentieel kent drie standen: Standaard (lichtvoetig maar stevig), Slalom (zeer direct reagerend op commando’s) en Track (met extra stabiliteit bij hoge snelheden). Het resultaat is volgens Lexus “een geraffineerd rijdende auto die de kilometers comfortabel aflegt en bochtige trajecten met grote gretigheid aanvalt.”