El motor es el V12 de 5.935 cm³ y cuatro árboles de levas empleado en el Vanquish, que a su vez era evolución del que tenía el DB7. Tiene 48 válvulas, una potencia máxima de 450 CV a 6.000 rpm y un par máximo de 570 Nm a 5.000 rpm (460 CV y 542 Nm en el Vanquish). El 80% del valor máximo de par está disponible desde 1.500 rpm.
Puede tener una caja manual de Graziano o automática de ZF, ambas de seis relaciones. La automática tiene un modo secuencial en el que se puede cambiar de marchas únicamente mediante unas levas situadas detrás del volante. La palanca de cambios situada entre los asientos delanteros ha sido sustituida por un conjunto de botones en la consola central para seleccionar los modos de aparcamiento, marcha atrás, punto muerto y marcha (imagen).
Las suspensiones son de paralelogramo deformable en ambos ejes, con los triángulos hechos de aluminio. La delantera se aloja en un subchasis construido también en aluminio. El trasero da cabida además a la caja de cambios, lo que ayuda a conseguir un buen reparto de masas. El cambio manual tiene un embrague de doble disco, más compacto y con menor inercia que el monodisco del DB7.
El DB9 Coupé acelera de 0 a 100 km/h en 4,9 segundos si tiene caja de cambios manual y en 5,1 segundos si es automático. Del DB9 Volante sólo se ha indicado que lo hace en menos de 5 segundos. En ambos casos la velocidad máxima es de 300 km/h.
Tiene frenos ventilados a las cuatro ruedas, de 355 mm de diámetro en las delanteras y de 330 mm en las traseras. Los neumáticos son Bridgestone REO 50 en medida 235/40 ZR 19 en el eje delantero y 275/35 ZR 19 en el trasero.