Der neue Fiat 500X ist das erste Modell der Marke, das mit einer neuen Generation von Benzinmotoren mit Turboaufladung angeboten wird. Die mit dem Baureihennamen Firefly bezeichneten Drei- und Vierzylinder-Triebwerke sind mit einem Otto-Partikelfilter (OPF) ausgerüstet und erfüllen die Emissionsnorm Euro-6d-Temp. Im Vergleich zu herkömmlichen Benzinern sollen die Turbobenziner effizienter und gegenüber Turbodieseln den Angaben zufolge leiser sein.
Die neuen Motoren sind modular aufgebaut, jeder Zylinder hat 0,33 l Hub raum. So ergibt sich für den Dreizylinder ein Hubraum von einem Liter bei 88 kW (120 PS) und 190 Nm. Dieses Triebwerk ist mit einem Sechsgang-Handschaltgetriebe kombiniert. Der Vierzylinder leistet mit einem Hubraum von 1,3 l 110 kW (150 PS) und stellt ein maximales Drehmoment von 270 Nm zur Verfügung, die über ein Doppelkupplungsgetriebe (DCT) mit sechs Vorwärtsgängen und Vorderradantrieb auf die Straße übertragen werden.
Beide Triebwerksvarianten stellt Fiat aus Aluminium her. Der Motorblock wird in einem zusammen mit Teksid entwickelten Verfahren unter hohem Druck gegossen. Der getrennte Unterteil des Kurbelwellengehäuses, eine sogenannte Bedplate-Konstruktion, stelle den optimalen Kompromiss aus Gewicht, struktureller Belastbarkeit und Abmessungen dar. Der Dreizylinder-Turbobenziner des neuen Fiat 500X ist mit 93 kg ein Leichtgewicht.
