Toyota yaris hybrid R concept pod maską ukrywa turbodoładowaną jednostkę ze świata wyścigów. Moc na koła przednie dostarczana jest przez 4-cylindrowy silnik benzynowy o mocy 300 KM, opracowany przez Toyota Motorsport GmbH zgodnie ze specyfikacją FIA dla jednostek Global Race Engine.

Koła tylne napędzają dwa silniki elektryczne, o łącznej mocy 120 KM i konstrukcji identycznej, jak w seryjnym yarisie hybrid. Zespół napędowy yarisa hybrid-R concept rozwija maksymalnie 420 KM mocy.

Identycznie jak w wyczynowym bolidzie TS030, który rywalizował w 24-godzinnym wyścigu Le Mans, energia odzyskiwana z hamowania jest magazynowana w kondensatorach.

Zdaniem konstruktorów, w porównaniu do akumulatorów niklowo-metalowych, kondensatory dają większą gęstość i szybkość przyjmowania oraz oddawania energii.

W trybie drogowym kondensatory przez 10 sekund oddają moc 40 KM odzyskaną z hamowania. W trybie torowym, w którym odzyskuje się więcej energii z częstszych i bardziej intensywnych hamowań, kondensatory dają dodatkowych 120 KM przez 5 sekund.

Trzeci, 60-konny silnik elektryczny działa jako generator w dwóch sytuacjach: podczas wytracania prędkości oddaje energię do kondensatora, by następnie podczas przyśpieszania zasilać dwa tylne silniki elektryczne.

Ta druga sytuacja będzie miała miejsce tylko w przypadku, gdy moc przekazywana na koła będzie zbyt duża by przednia oś pojazdu utrzymała przyczepność. Generator zadziała jak kontrola trakcji, w chwili przekazania momentu obrotowego na koła tylne zwiększając przyśpieszenie samochodu i jego przyczepność.

Każdy z silników może przenosić moc na tylne koła niezależnie, dając ten sam efekt co inteligentny dyferencjał. W zależności od ciasności zakrętu, system może oddać więcej mocy na koło zewnętrzne (zakręty średnio szybkie), zwolnić koło wewnętrzne (szybkie zakręty), lub nawet hamować i przyśpieszać oba koła niezależnie (wolne zakręty).