Ferrari California sử dụng động cơ V8 đặt trước có dung tích 4,3 lít kết hợp hệ thống phun xăng trực tiếp GDI. Động cơ sản sinh ra công suất cực đại 460 mã lực tại vòng tua 7.500 vòng/phút, nhờ đó, siêu xe mui trần Ferrari California chỉ mất 4 giây để chạm mốc 100 km/h kể từ lúc đứng yên.