Om het belang van de XL1 voor Volkswagen te onderstrepen is de auto onthuld door de twee opperhoofden van het VW-concern: ceo Martin Winterkorn en voorzitter van de raad van toezicht Ferdinand Piëch. Volkswagen volgt sinds de start van het nieuwe millennium de zogenaamde één liter-strategie. Het doel daarvan is het op de markt brengen van een praktische auto die gemiddeld slechts één liter brandstof per honderd kilometer verbruikt.

De Volkswagen XL1 is een plug-in hybride. Een tweecilinder 0.8-TDI (35 kW) werkt daarbij samen met een elektromotor met een vermogen van 20 kW. De elektromotor is samen met een koppeling tussen de TDI-motor en de zeventraps DSG-transmissie geplaatst; deze hybridemodule neemt daarbij de plaats in van het gebruikelijke vliegwiel. Het hybridesysteem omvat daarnaast een lithium-ion batterij die de e-motor voedt. Deze batterij is via het normale stroomnet te laden.Bij het afremmen fungeert de elektromotor als generator. De elektriciteit die daarbij wordt opgewekt, gaat rechtreeks naar de batterij. Het is mogelijk om met de XL1 maximaal veertig kilometer volledig elektrisch aangedreven en dus (lokaal) emissievrij te rijden. Het gemiddelde verbruik van de geavanceerde aandrijflijn bedraagt mede dankzij het lage totaalgewicht (795 kilo) en de zeer gunstige stroomlijn (Cw-waarde: 0,186) maar 0,9 liter op honderd kilometer op de standaard testcyclus. Dit komt overeen met een uitstoot van 24 gram CO2 per kilometer.

Om met een constante snelheid van 100 km/u te rijden, heeft de XL1 volgens Volkswagen 6,2 kW aan vermogen nodig. Te rvergelijk: een efficiënte auto als een Golf TDI met DSG zet daar 13,2 kW tegenover. In elektrische modus heeft de XL1 slechts 82 Wattuur (0,82 kWh) nodig om een kilometer af te leggen. Met inzet van het volledige vermogen van het hybridesysteem sprint de XL1 in 11,9 s van 0-100 km/h.

De e-motor in de XL1 kan de tweecilinder TDI ondersteunen, maar hij kan ook in zijn eentje voor de aandrijving zorgen. Het inschakelen van de elektrische modus gebeurt met een druk op de knop. In elektrische modus bedraagt de actieradius veertig kilometer. De carrosserie van de XL1 is gemaakt van carbon fiber reinforced plastic (cfrp) ofwel met koolstofvezel versterkte kunststof. Het gebruik hiervan heeft grote voordelen op het gebied van gewicht (slechts 795 kilogram) en luchtweerstand, die 2,5 maal zo laag is als die van een Golf. De hoogte van de XL1 komt overeen met die van een supersportwagen als de Lamborghini Gallardo (1,18 m).