Не ограниченная требованиями омологации и правилами спортивных соревнований, модель FXX K никогда не будет участвовать в гонках. Фактически, разработчики стремились создать бескомпромиссный автомобиль, в котором реализованы самые передовые технические решения, гарантирующие непревзойденные ощущения от вождения ограниченной группе тест-пилотов-клиентов, которые вместе со специалистами из Маранелло будут работать в рамках рассчитанной на два года тестовой программы.

О высочайшем потенциале автомобиля свидетельствуют два показателя:  общая мощность силовой установки составляет 1050 л.с. (860 л.с. развивает традиционный двигатель V12 и 190 л.с. приходится на долю электродвигателя), при этом максимальный крутящий момент превышает 900 Нм.

Двигатель V12 рабочим объемом 6262 см3, оснащен новыми распредвалами и модифицированным клапанным механизмом, в котором вместо гидравлических толкателей используются механические. Впускные коллекторы также подверглись модернизации и были особым образом отполированы. Кроме этого, модифицированная система выпуска лишилась глушителей.

Для повышения максимальной отдачи в конструкции автомобиля реализована система HY-KERS, при этом водитель может выбирать режимы работы системы с помощью четырехпозиционного переключателя Manettino на центральной консоли: режим Qualify — для максимальной производительности на протяжении ограниченного количества кругов; Long Run — для равномерного использования тяговых возможностей; Manual Boost — для мгновенного увеличения тяги; Fast Charge — для быстрой подзарядки батареи автомобиля.

Стремясь к максимальной эффективности на каждом отрезке трассы, создатели автомобиля тщательно проработали его кузов с точки зрения активной и пассивной аэродинамики. 

В передней части суперкара доминирует двойной спойлер и более крупный сплиттер с разрывом в средней части, установленный на 30 мм ниже. Эта конструкция была разработана на базе концепции улучшения аэродинамического баланса, реализованной в моделях категории GT чемпионата мира по гонкам на выносливость, который компания Ferrari выигрывает уже три года подряд.  Две пары вертикальных элементов, задняя плоскость, горизонтальные элементы и вертикальные закрылки с внешней стороны направляют потоки по бокам автомобиля, формируя создающие локальное разрежение продольные завихрения воздуха. При этом происходит отвод воздушного потока от колес к внешней части аэродинамического днища. Вместе с горизонтальными элементами на порогах этот воздушный вихрь помогает изолировать поток воздуха в районе днища, повышая его эффективность.

В конструкции задней части также применены тщательно проработанные аэродинамические решения. В целом задняя часть стала выше, а подвижный спойлер в полностью выдвинутом положении находится на 60 мм выше. Вертикальные плоскости и небольшие закрылки по сторонам задней части автомобиля выполняют функции направляющих элементов в конфигурации с низким коэффициентом сопротивления, а также увеличивают эффективность работы спойлера в режиме дополнительной прижимной силы. Вся система элементов создает значительную прижимную силу в задней части, создавая высокое разряжение в районе заднего диффузора, оптимизирующего отвод воздушного потока из-под днища.  Секции плоского днища перед задними колесами также используются для создания прижимной силы, возникающей из-за снижения давления воздуха в колесных арках. Здесь установлен специальный обходной воздуховод, напрямую связывающий колесные арки и заднюю часть автомобиля.

В результате величину прижимной силы удалось увеличить на 50% в конфигурации с пониженным аэродинамическим сопротивлением и на 30% в варианте настроек с увеличенной прижимной силой, что эквивалентно нагрузке 540 кг на скорости 200 км/ч.

Динамика автомобиля дополнительно улучшилась благодаря сликам Pirelli, оснащенным специальными датчиками, отслеживающими продольное, поперечное и радиальное ускорение шин, а также давление и температуру. Эти данные позволяют точно анализировать взаимодействие между шиной и поверхностью трассы, обеспечивая систему контроля тяги важными данными, гарантирующими максимальную производительность.

Настройки электронного дифференциала E-Diff, системы контроля тяги F1-Trac и системы контроля угла скольжения Racing SSC (Side Slip Angle Control) оптимизированы в соответствии с параметрами шин, при этом режимами работы высокопроизводительной системы ABS можно управлять с помощью пятипозиционного регулятора Manettino на рулевом колесе.