Пятицилиндровый двигатель, по заверениям разработчиков, имеет мало общего с предыдущим D5 аналогичного объема, за исключением схожего блока цилиндров. Сам мотор выполнен из алюминия и оснащен двумя турбонагнетателями: маленький, имеющий малый момент инерции, работает на низких оборотах, обеспечивая запас тяги "на низах", а второй, большего размера, включается на оборотах выше средних и обеспечивает "подхват" на высоких скоростях. При этом, будучи установленным на S80, этот агрегат расходует всего 6,2 литра топлива на сто километров пробега (в версии с механической КПП).

Мощность двигателя составляет 205 лошадиных сил, а его максимальный крутящий момент достигает 420 Нм. Динамические характеристики Volvo S80 с таким мотором пока не сообщаются.
Стоит также отметить, что 2,4-литровый D5 нового поколения отвечает экологическим требованиям Евро-5.