Het nieuwe type heeft een opgewaardeerde Supercharged 5,0 liter AJ-V8 motor, aangepast onderstel en een nieuw aerodynamisch design. 
De getunede 5,0 liter AJ-V8 Gen III R motor beschikt over een vermogen van 550 pk en een koppel van 680 Nm. Deze vermogenswinst is te danken aan aanpassingen van het directe injectiesysteem en het motormanagement. Met dit vermogen acceleert de auto van 0 naar 100 km/u in slechts 4,4 seconden, met een topsnelheid van 300 km/h. De XKR-S is de enige auto in zijn klasse met een CO2-emissie lager dan 300 g/km. 
Voor het uiterlijk van de XKR-S geldt dat vormen de functionaliteit volgen. Naast de diverse stijlaccenten die nodig waren om snelheden tot 300 km/u te kunnen behalen, is het oorspronkelijke design door de Jaguar Advanced Design Studio ook aangepast met behulp van de CFD (Computational Fluid Dynamics) technologie. Qua interieur zijn beide voorstoelen 16-voudig elektrisch verstelbaar, met een geheugenfunctie en stoelverwarming.