Il motore della Peugeot Proxima è un 2,8 litri V6 biturbo 24 valvole da 442 kW (600 cavalli) e 608 Nm di coppia massima caratterizzato da doppio intercooler aria-liquido e dall'utilizzo di rivestimenti ceramici per diversi componenti al fine di ridurre le perdite per attrito.
La gestione del propulsore è affidata ad una centralina e l'iniezione è di tipo multi-point sequenziale.

L'elettronica è impiegata anche nella trasmissione, che poteva contare su attuatori comandati da microprocessaori sia per i leveraggi dei rapporti che per il disco frizione.
La trazione è di tipo integrale non permanente: normalmente a due ruote motrici, in caso di slittamento un secondo disco frizione provvede a trasmettere la potenza anche sull'assale anteriore.

L'impianto frenante è costituito da quattro dischi autoventilanti in carbonio con ABS, mentre le sospensioni, a doppi triangoli sovrapposti, derivano da una scelta obbligata, dati gli ottimi risultati ottenuti con il modello matematico sviluppato per le 205 GTI e Turbo 16.