El corazón del IS 250 cuenta con una propulsión rápida y con un motor de gasolina V6 de 2,5 litros que permite entregar no sólo una potencia refinada sino que también una excelente economía de combustible. Configurada por un motor en que dos bancos de tres cilindros se disponen en V, en un ángulo de 90º o de 60º, compartiendo un cigüeñal en común. Este diseño es compacto y brinda una suavidad de conducción excelente, especialmente con el ángulo en V de 60 grados, lo que proporciona 208 HP a 6400 RPM y un torque de 153 nm.

El IS está equipado con una doble válvula inteligente de tiempo variable ("VVT-i"), que optimiza la sincronización de la válvula de admisión y de escape según las condiciones del motor y de la conducción. Mediante el monitoreo continuo de velocidad y la carga del motor, la "VVT-i" doble otorga una potencia óptima para cada situación. El par motor aumenta a menor velocidad para lograr un mejor empuje y la potencia aumenta a mayor velocidad para brindar una mejor aceleración.

La transmisión automática de seis velocidades del IS utiliza un sexto cambio adicional. Esto da como resultado un par motor excepcional a cualquier velocidad y mayor economía de combustible, cuenta con cambio secuencial y una transmisión controlada electrónicamente ("ECT-i"). El IS tiene mayor aceleración, mayor rendimiento de combustible y cambios prácticamente imperceptibles. La transmisión "ECT-i" aprende sus hábitos de aceleración y ajusta en consecuencia la sincronización de cambios. Además, con la característica de cambio secuencial, puede mejorar el rendimiento simplemente moviendo la palanca de cambios hacia delante o hacia atrás.