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Annoncée sur son marché d'origine en mai 1957, la XK150 ressemblait à la XK120 et à la XK140, mais a été radicalement révisée. Plus visiblement, un pare-brise d'une seule pièce a remplacé le pare-brise fendu, et la ligne des ailes était plus haute et plus aérodynamique aux portes. Le capot élargi s'ouvrait vers le bas jusqu'aux ailes, et sur les coupés, le cadre du pare-brise était déplacé vers l'avant de 4 pouces (102 mm) pour faciliter l'accès des passagers. La voiture était disponible à différentes époques en Rouge, Gris Perle, Blanc, Bleu Indigo, Claret, Bleu Cotswold, Noir, Gris Brume, Vert Sherwood, Rouge Carmen, Vert British Racing, Gris Cornouaillais et Marron impérial.
Le tableau de bord en noyer de la XK140 a été remplacé par un tableau de bord garni de cuir. Sur les premiers coupés à tête tombante, le tableau de bord central en aluminium, qui a été discontinué après juin 1958, présentait une gravure en X semblable à celle du premier modèle 3.8 E-Type. Les portes plus minces offraient plus d'espace à l'intérieur. Un petit voyant rouge rappelait au conducteur que les feux de stationnement avant, situés au sommet des ailes (ailes), étaient allumés.
La suspension et le châssis étaient très similaires à ceux du XK140, avec une direction à crémaillère et pignon uniquement manuelle. Le moteur XK 6 cylindres en ligne de 3,4 litres à DACT était semblable à celui de la XK140, mais une nouvelle culasse de type "B" a porté la puissance à 180 chevaux SAE à 5750 tr/min.
Le moteur XK150 S 3.4L XK à peinture orange sur les modèles S à culasses "straight port" est équipées de trois carburateurs.
Les premiers XK150 fermés et convertibles ont été plus lents que leurs prédécesseurs. Après un retard de douze mois causé par l'incendie de l'usine en février 1957, ce déficit fut corrigé au printemps 1958 avec le déblocage en mars des modèles spéciaux équipés de freins à disque et d'un moteur SE plus puissant. Deux carburateurs SU HD6 de 1,75 pouce (44 mm) et une culasse de type B modifiée avec des soupapes d'échappement plus grandes ont amélioré les performances à 210 ch SAE à 5500 tr/min. Alors que la plupart des voitures d'exportation étaient des modèles SE, une troisième option pour le biplace ouvert disposait d'un moteur "S" avec trois carburateurs SU HD8 de 2 pouces (51 mm) et une culasse à port droit qui augmentait la puissance à 250 chevaux SAE.
En 1960, le moteur de 3,8 litres de 220 ch (164 kW ; 223 CV) équipant la berline Mark IX de luxe pleine grandeur depuis octobre 1958 est disponible. Il a été réglé pour produire 265 ch (198 kW ; 269 ch) et propulser une XK150 à 217 km/h (135 mi/h) et de 0 à 60 mi/h en 7,0 secondes environ. L'économie de carburant était de 18 mégapixels. Les freins à disque Dunlop de 12 po (305 mm) aux quatre roues sont apparus pour la première fois en option. Les pneus Dunlop Road Speed 6,00 × 16 pouces ou les pneus Pirelli Cinturato CA67 radiaux 185VR16 Pirelli Cinturato CA67 en option peuvent être montés sur roues pleines 16 × 5K½ ou sur roues à rayons 16 × 5K en option.
La production a pris fin en octobre 1960 et a totalisé 2 265 roadsters, 4 445 FHC et 2 672 DHC. Le remplacement du type E a été annoncé à la mi-mars 1961.
