El sistema de propulsión del Prius+ es el mismo que el del Prius: un motor de gasolina y otro eléctrico que dan conjuntamente 136 CV. Una diferencia importante es que el motor eléctrico del Prius+ se alimenta de la energía de una batería de iones de litio, mientras que el Prius lleva actualmente una de níquel e hidruro metálico. Es el primer híbrido no enchufable de Toyota con este tipo de batería —el Prius PHV, que se puede enchufar a la red eléctrica para recargar la batería, también lleva una de iones de litio—.

En el Prius+, la batería va ubicada bajo la consola, entre el conductor y el pasajero, para «no sacrificar el espacio para los siete ocupantes ni para el equipaje», según Toyota. Se ha podido colocar ahí porque tiene un 50% menos de volumen y pesa 8 kilos menos (34 en total), que la del Prius. Según Makoto Okaba (ingeniero jefe del Toyota Prius+) está batería es, más o menos, el doble de cara de producir que la del Prius normal. La batería del Prius+ tiene el mismo voltaje nominal que la del Prius (202 V) y la misma potencia máxima (27 kW).

Para compensar algo el mayor peso (125 kg) y mayor resistencia aerodinámica del Prius+ respecto a un Prius, Toyota ha cambiado ligeramente desarrollo de la transmisión para que multiplique más la fuerza de los motores.

Como el Prius, tiene tres modos de funcionamiento: «EV» —sólo con el motor eléctrico—, «ECO» —el consumo es el mínimo posible— y «POWER» —el sistema híbrido da la máxima potencia—. El Prius+ puede avanzar en modo puramente eléctrico «EV», más o menos, 2 kilómetros y hasta una velocidad máxima de 70 km/h.

El coeficiente aerodinámico (Cx) ha empeorado notablemente (respecto al del Prius): es 0,28 en vez de 0,25 que tiene el Prius (quizá por eso, su consumo el algo mayor). El del Verso es similar al del Prius+. Las versiones con ruedas de 17 pulgadas gastan más carburante que las que tienen las ruedas de 16 pulgadas no tanto porque aumente la penetración aerodinámica si no porque ofrecen más resistencia a la rodadura. Otro inconveniente de las versiones de rueda grande es que tienen peor capacidad de maniobra.

El depósito de gasolina es de 45 litros, que es más bien reducido en comparación con lo que es normal en los monovolúmenes de este tipo, todos ellos exclusivamente con motor de combustión. Ahora bien, no parece pequeño para un coche que puede gastar poco como el Prius+.

Una novedad del Prius+ es que tiene un sistema que puede compensar cabeceo de la carrocería aumentando o disminuyendo la fueza que hace el motor eléctrico. Al volante no se siente nada especial y es difícil saber si este sistema vale de algo porque no se puede conectar y desconectar a voluntad. La información facilitada por Toyota dice lo siguiente de este dispositivo:

«El Prius+ cuenta con la primera aplicación del mundo de un nuevo Sistema electrónico de compensación de cabeceo en un modelo híbrido. Al ajustar automáticamente el par del motor eléctrico en respuesta directa a las condiciones del pavimento, el sistema consigue reducir la inclinación de la carrocería y mejorar así el confort de marcha y el manejo. El sistema utiliza la información de un sensor de velocidad de las ruedas para determinar si la parte delantera del vehículo se eleva o desciende. Cuando la parte delantera se eleva, la ECU del sistema HSD reduce momentáneamente el par del motor para compensar. Cuando el frontal del vehículo baja, el sistema añade par para compensar igualmente. Aunque el ajuste que hace el sistema del par del motor eléctrico se mide en incrementos extremadamente pequeños, tiene un efecto apreciable en la marcha y el manejo».