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Le S-Type était propulsé par une variété de moteurs à essence et diesel. Au lancement, le V8 S-Type était propulsé par le moteur Jaguar AJ-V8 de 4,0 L, dont la capacité a été portée à 4,2 L en 2002. Des variantes de ce moteur sont utilisées sur les modèles Ford, Lincoln, Land Rover/Range Rover et Aston Martin. Les moteurs V6 utilisés sont le Ford Duratec qui est largement utilisé dans toute la gamme des modèles Ford (et dans les filiales Ford). Le moteur V6 de 2,5 L n'était pas disponible pour les véhicules exportés aux États-Unis et au Canada. Les moteurs diesel sont les Ford/Peugeot 2.7L HDi Ford AJD-V6/PSA DT17 qui est utilisé dans un certain nombre de modèles Ford, Peugeot, Citroen, Jaguar et Land Rover.
De 1999 à 2002, le modèle S-Type à traction arrière était équipé d'une boîte manuelle à cinq rapports (Getrag 221) ou d'une boîte J-Gate Ford 5R55N à cinq rapports. À partir de 2003, la S-Type a été produite avec une transmission manuelle à 5 rapports ou une transmission J-Gate à 6 rapports qui permet la sélection automatique ou manuelle sans embrayage des rapports. Le diesel 2004 a vu l'introduction d'une boîte manuelle à 6 rapports ; il était également disponible avec la boîte automatique J-Gate à 6 rapports.
