Mesin yang dipakai, VQ37VHR, V6 3.7 liter memproduksi 332hp yang disalurkan ke roda belakang lewat gearbox 7AT atau 6MT.
Dan seperti harapan penggemar fanatiknya, 370Z menawarkan peningkatan peforma yang tidak main-main dibandingkan 350Z. 370Z punya wheelbase lebih pendek, menggunakan lebih banyak material ringan. Ubahan itu berujung pada bobot lebih ringan. Ini sangat mempengaruhi akselerasi, pengereman dan kemampuan menikung.