UX jest pierwszym modelem Lexusa zbudowanym w oparciu o nową platformę GA-C (Global Architecture – Compact), stworzoną pod kątem zapewnienia optymalnych własności jezdnych, stabilności i bezpieczeństwa. Charakteryzuje się ona szerokim wykorzystaniem w konstrukcji nadwozia stali o bardzo wysokiej wytrzymałości, zastosowaniem struktur pierścieniowych wokół otworów drzwiowych, a także użyciem wyrafinowanych technologii łączenia elementów – klejenia strukturalnego oraz laserowego spawania metodą LSW (Laser Screw Welding). W efekcie uzyskano nadwozie o bardzo dużej sztywności i małej masie. Zmniejszeniu masy sprzyja także wykorzystanie aluminium w konstrukcji drzwi, przednich błotników i pokrywy silnika oraz wykonanie pokrywy bagażnika z kompozytów.
Nowa hybryda
Napęd podstawowej wersji UX 250h stanowi hybrydowa jednostka spalinowo-elektryczna czwartej generacji z nowym, dwulitrowym silnikiem benzynowym o rekordowej sprawności cieplnej 41%, współpracującym z silnikiem elektrycznym poprzez przekładnię e-CVT. Łączna moc tego układu, wynosząca 178 KM (131 kW), przekazywana jest na przednie koła za pośrednictwem nowej przekładni napędowej o obniżonym tarciu. Udoskonalony elektroniczny sterownik mocy odznacza się zmniejszonymi stratami energii w postaci ciepła, a nowy, mniejszy akumulator niklowo-wodorkowy umieszczono pod tylną kanapą, uzyskując w ten sposób większą przestrzeń bagażową. Wariant z napędem na cztery koła wykorzystuje system E-Four z dodatkowym silnikiem elektrycznym na tylnej osi, który uruchamiany jest przez komputer po wykryciu uślizgu przednich kół.
Bezstopniowy automat
Wersję z napędem konwencjonalnym UX 200 napędza nowy silnik benzynowy 2.0, wyróżniający się wysoką sprawnością cieplną rzędu 40 procent, a zatem i niskim zużyciem paliwa przy bardzo dobrej dynamice. Tak dobry wynik uzyskano dzięki zastosowaniu takich rozwiązań, jak wielootworkowe wtryskiwacze w układzie bezpośredniego paliwa, pompa olejowa o płynnie regulowanym wydatku, układ chłodzenia o regulowanej wydajności, szeroki zakres elektronicznego sterowania pracą zaworów dolotowych oraz zmniejszenie tarcia elementów ruchomych. Silnik współpracuje z bezstopniową skrzynią biegów Direct Shift, w której przekładnię pasową uzupełniono o dodatkową przekładnię zębatą, włączaną przez mokre sprzęgło wielopłytkowe podczas ruszania i pierwszej fazy przyspieszania. Umożliwiło to uzyskanie lepszej dynamiki, a jednocześnie odciążenie przekładni pasowej, która dzięki temu ma mniejsze wymiary i większą trwałość.
Fabryczny tuning
W sportowych wariantach Lexus UX F Sport dokonano tuningu zawieszenia przez zastosowanie specjalnych sprężyn i drążków stabilizujących, co dodatkowo zwiększa stabilność wynikającą z bardzo niskiego położenia środka masy platformy GA-C i zapewnia jeszcze lepsze własności jezdne. Dostępny jest także znany z flagowego coupe Lexus LC system adaptacyjnego zawieszenia AVS (Adaptive Variable Suspension, który w trybie Sport S+ zmniejsza siłę tłumienia podczas jazdy po prostej, a na zakrętach usztywnia zawieszenie, minimalizując przechyły nadwozia.
Wrażenia z jazdy można dodatkowo poprawić dzięki systemowi Active Sound Control, wytwarzającymi efekty dźwiękowe typowe dla samochodów z konwencjonalną automatyczną skrzynią biegów.