El bastidor del Murciélago es un entramado de tubos de acero de alta resistencia, reforzado con planchas de acero o fibra de carbono (pegado o remachado al chasis); por ejemplo, el techo es de acero y el suelo de fibra de carbono. Es el mismo sistema empleado en el Diablo y abandonado por otros fabricantes de deportivos como éste, que tienen monocascos de aluminio o fibra de carbono. La diferencia del Murciélago con el Diablo es que tiene más paneles de fibra de carbono y otros refuerzos, como una barra más sólida entre los puntos de apoyo del bastidor sobre los muelles traseros.
Lamborghini declara una rigidez torsional para el Murciélago de 20.000 Nm/grado; no es una cifra que impresione, teniendo en cuenta que se trata de un biplaza de dos puertas, que supuestamente estará sometido a aceleraciones transversales mayores que una berlina normal.
El motor está colocado en posición central longitudinal, con el diferencial unido al motor y por delante de la caja de cambios. Con esta configuración mecánica, el reparto de masa es 42/58 por ciento delante y detrás. El Murciélago, con 1.650 kg, es aún más pesado que Diablo.
Debido a un anclaje de las suspensiones delanteras diferente al del Diablo, la batalla aumenta 15 mm, hasta 2.665 mm. Las suspensiones son funcionalmente iguales: paralelogramo deformable en los dos ejes; las articulaciones de la suspensión son de acero. Como el Diablo, en el eje trasero necesita dos muelles y amortiguadores por rueda. Los amortiguadores tienen dureza variable, mediante un sistema manual o automático.
Las ruedas son enormes: las delanteras, 235/45 ZR sobre llantas de 8" x 18"; las traseras, 335/30 en 13" x 18" Las llantas albergan discos de hierro con pinzas de aluminio de cuatro pistones. Tiene antibloqueo, repartidor electrónico de frenada y servofreno de emergencia.