La batalla del Jaguar XF 2016 es 2,96 metros, 51 milímetros más que en el XF de 2011. Es mayor que la de un Audi A6 (2,91 m), un Mercedes-Benz Clase E (2,94 m) y un Volvo S90 (2,94 m) y menor que la de un BMW Serie 5 (2,98 metros).

El coeficiente aerodinámico del XF es 0,26, un valor inferior al del S90 (0,28), idéntico al del A6 y Clase E, y más elevado que el del Serie 5 (0,24).

El motor Diesel de cuatro cilindros y 2,0 litros de cilindrada es el mismo que estrenó el Jaguar XE. Forma parte de la generación de motores que Jaguar denomina «Ingenium». Está realizado en aluminio y se ofrece con 163 CV (y 380 Nm de par) y 180 CV (y 430 Nm de par). Tiene dos ejes de equilibrado y rodamientos de agujas en el árbol de levas, soluciones que permiten reducir la fricción interna del motor. Además, tiene un sistema de distribución variable en el árbol de levas de escape, cuya principal función es que el catalizador alcance antes su temperatura de funcionamiento y permitir que el filtro de partículas «tenga una regeneración más eficiente y robusta». Es necesario añadir urea (Adblue) a los gases de escape para reducir las emisiones de óxidos de nitrógeno y así poder cumplir la norma de emisiones Euro 6.

El motor de gasolina turboalimentado de cuatro cilindros y 2.0 litros (2.0 i4 de 240 CV) ya lo tenía el XF de 2011 y los motores de seis cilindros en V de gasolina son los mismos que lleva el F-Type. Por su parte, el motor Diesel V6 de 300 CV es similar al de 275 CV que ya usa Jaguar en otros modelos, pero en el XF 2016 tiene cambios en el sistema de inyección de carburante y otras medidas para mejorar su eficiencia, además de aumentar la potencia.

La estructura del monocasco tiene un alto contenido de distintas aleaciones de aluminio. Los laterales están hechos de una sola pieza de aluminio de la serie 6000; aquellas piezas que se utilizan de refuerzo en determinados puntos son de aluminio prensado de la serie 5000 que procede de material reciclado. Las torreras de la suspensión son de aluminio fundido a alta presión. Las distintas piezas de aluminio están unidas entre sí con remaches y pegamento. 

Hay otras piezas que están hechas con acero al boro, como los largueros traseros y los refuerzos del pilar B. También hay piezas de magnesio, como como el travesaño frontal y central. Los paneles de la carrocería son de chapa de aluminio (capó y aletas delanteras) y acero. El capó tiene un dispositivo accionado por una carga pirotécnica que lo eleva 130 mm de su parte posterior para minimizar los daños a un peatón en caso de atropello. 

El uso de estos materiales ligeros tiene como consecuencia que el Jaguar XF sea un vehículo más ligero que sus rivales. Por ejemplo, un XF Diesel de 163 CV pesa 1545 kg, mientras que un Audi A6 2.0 TDI ultra pesa 1700 kg, un BMW 520d 1615 kg y un Clase E 200 d 1680 kg (ficha comparativa). El Jaguar XF es, junto con el Mercedes-Benz, el que menos carburante consume según los datos de homologación.

La suspensión frontal está hecha de piezas de aluminio. La posterior se denomina Integral Link (también se llama así la que lleva el XE). Jaguar explica que ha conseguido «separar los movimientos laterales de las ruedas de los longitudinales». Los casquillos de la suspensión están desarrollados para que las ruedas se mueven hacia detrás y hacia delante tras un impacto; de esta forma se consigue aumentar el confort de marcha.

Los amortiguadores de los XF con nivel de equipamiento R-Sport y S son distintos y más firmes de los que vienen en Pure, Prestige y Portfolio. En opción hay unos cuya dureza se ajusta electrónicamente (Adaptative Dynamics). Como en el XE, la dirección es eléctrica.

La transmisión puede ser manual de seis relaciones o automática de ocho. Los motores Diesel de cuatro cilindros se pueden elegir con los dos tipos de transmisiones; el resto llevan la automática. Las dos cajas están hechas por ZF. La automática es de dos tipos: el XF con el motor V6 Diesel y el V6 de gasolina con tracción total (AWD) lleva una que se denomina 8HP70, mientras que para el resto se llama 8HP45. La primera es de mayor tamaño y pesada que la segunda.

La caja de cambios manual tiene su carcasa hecha de aluminio y los ejes son huecos. Está lubricada por una bomba que echa aceite sobre los engranajes, en lugar de la clásica lubricación por inmersión. El cárter de aceite, que va separado de los ejes, tiene una capacidad de 1,2 litros.

Las cajas de cambio automáticas llevan un dispositivo denominado «Transmision Idle Control», que básicamente consiste en que si el coche está parado con el motor al ralentí y el freno accionado, reduce las pérdidas de arrastre que tiene el convertidor de par y por lo tanto el consumo.

La tracción puede ser en las ruedas traseras o en las cuatro. La tracción total es de tipo conectable automáticamente y el acople del eje trasero con el delantero se consigue mediante un embrague multidisco húmedo. En condiciones normales, toda la fuerza del motor va a las ruedas posteriores. Si hay pérdidas de tracción, el embrague se encarga de pasar una parte de la fuerza del motor a las ruedas delanteras. Este sistema de tracción va complementado por un dispositivo electrónico denominado AdsR (Adaptative Surface Response) que es capaz de determinar la superficie por la que se circula y puede modificar el funcionamiento de la dirección, el acelerador, la caja de cambios y el control de estabilidad. Funciona a cualquier velocidad.

Adicionalmente, lleva lo que Jaguar llama ASPC (las siglas en inglés de control de progreso en todas las superficies). Es un asistente de avance que se encarga de gestionar automáticamente el acelerador y el freno y funciona entre 3,6 y 30 km/h. Esta función debería permitir avanzar de forma más segura a baja velocidad sobre superficies deslizante pues la entrega de potencia del motor es más progresiva. Se activa pulsando un botón y, a continuación, el conductor elige la velocidad máxima.