Wie beim Vorgängermodell gab es beim Infiniti QX50 nur zwei Motoren. Das waren ein Sechszylinderdiesel im QX50 3,0d, der aus drei Litern Hubraum 238 PS Leistung und 550 Nm Drehmoment schöpfte. Mehr Leistung und mehr Dynamik bot auf der anderen Seite der QX50 3,7 mit einem Sechszylinder-Benziner mit 3,7 Litern Hubraum, 320 PS und 360 Nm Drehmoment. Beide Versionen fuhren serienmäßig mit Allradantrieb und 7-Gang-Automatikgetriebe.
Die Qualitäten waren bei beiden Modellen recht unterschiedlich. Der Diesel bot ausreichende Fahrleistungen und einen akzeptablen Verbrauch, während der Benziner deutlich dynamischer war, aber in den Verbrauchswerten den Diesel bei weitem übertraf. So lag der Normverbrauch des Sechszylinderdiesel QX50 3,0d bei 8,5 Litern und der entsprechende Emissionswert bei 224 g/km CO2. Beim QX50 3,7 wurden die offiziellen Normwerte mit 11,3 Litern und 265 g/km CO2 angegeben.