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引擎蓋下是一臺經過特別調校的LS1 5.7 升V-8全鋁發動機，在轉速為5200 轉/分時輸出最大馬力340匹，轉速為4000轉/分時，輸出最大扭矩為488牛米，不但如此，排氣的聲音也經過細心的調校，非常具有Pontiac 特征。雖然GTO采用的LS1發動機與入門級的Chevrolet Corvette 采用相同的發動機構造，但GTO上的引擎改為高升程凸輪軸同時增大進氣，從而產生更大的功率和低轉速扭矩，以滿足美國市場消費者的需求。
所有的動力配備車型可以選用Hydra-Matic 4L60-E電子控制四檔自動變速器，或是Corvette ZO6密齒比的六檔手動變速器。兩種變速器都采用相同的低齒比3.46后橋，驅動則是后輪驅動的形式，此外還配有防滑差速器和有助于提高車輛控制的三通道牽引控制系統。
盡管該車的性能測試尚未完成，但估計量產車型的GTO從起步加速到100公里所需的時間少于6秒，并且在14秒內行駛400米，此時的車速為169公里，而GTO的最高設計時速約為257公里。
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