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La Mark X a été la première berline Jaguar à être équipée d'une suspension arrière indépendante. Elle différait des grandes berlines Jaguar plus anciennes par ses roues de 14 pouces au lieu des plus courantes de 15 pouces. Elle était équipée d'un train arrière plus large, d'abord aperçu sur la Type E, qui a ensuite été utilisée sur les véhicules Jaguar jusqu'à ce que la production de la XJ-S prenne fin en 1996. La suspension avant était à double triangulation avec ressorts hélicoïdaux et amortisseurs télescopiques.
Au départ, la puissance provenait de la version E du moteur six cylindres en ligne XK de 3781 cm3 de Jaguar, développant ainsi 250 ch (186 kW) ou 265 ch (198 kW), selon le taux de compression. Un taux de compression de 9:1 était standard, mais un autre taux de compression de 8:1 était proposé en option. Pour le Salon de l'automobile de Londres en octobre 1964, l'unité agrandie de 4 235 cm3 prit le relais, bien que l'unité de 3,8 litres puisse encore être spécifiée jusqu'en octobre 1965. Des carburateurs Triple SU furent montés, alimentés par un filtre à air AC Delco monté devant la roue avant droite.
Les options de transmission étaient manuelles, manuelles surmultipliée ou automatiques.
