法拉利12Cilindri搭载F140HD发动机，最大输出功率830cv，最大转速达到9500转/分。这款发动机部分技术应用于法拉利812 Competizione特别版车型中，采用钛合金连杆，活塞由一种特殊的铝合金材料制成，曲轴经重新平衡调校，重量降低了3%。
发动机气门机构设计灵感来源于法拉利F1赛车，歧管与排气管布局紧凑，缩短了进气道长度以及优化凸轮轮廓设计。发动机控制单元不仅可以实时监测点火系统，还具备单次与多次点火功能。为了满足国际上最新排放标准，法拉利还全新研发了一套排气系统，并优化了发动机声浪，
法拉利12Cilindri采用了8速双离合变速箱，其低挡位齿轮比缩小了5%，传递至车轮的扭矩则增加了12%，换挡效率比此前的V12 Berlinetta车型提升了30%，新车在各个挡位的加速性能均得到了显著优化。
法拉利12Cilindri由法拉利设计中心设计，发动机罩与前翼融为一体，设有两处为冷却发动机舱而设计的通风口。前大灯整合在环绕式灯带中，尾灯与前大灯设计相呼应。新车采用两片与车尾融为一体的主动式叶片，车身同色的座舱型面与后车窗设计主题相呼应。车尾下半部分采用黑色配色或碳纤维材质，还配备了传感器和双边四出排气管。