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Für den Antrieb konnte KTM die Audi AG als Partner gewinnen. Der Vierzylinder TFSI-Motor entspricht auf kongeniale Weise den Bauprinzipien des X-Bow: mit geringem Gewicht, hoher Leistung und intelligenten Technologien.
Herausragendes Merkmal des Motors ist die Benzin-Direkteinspritzung FSI. In diesem Fall wird sie mit einer Abgas-Turboladung samt Ladeluftkühler kombiniert. Dank FSI kann der Motor den Kraftstoff besser nutzen als ein Aggregat mit herkömmlicher Saugrohreinspritzung und kommt im häufig genutzten Teillastbereich sogar mit weniger Kraftstoff aus.
Die Einspritzung erfolgt unter einem Druck zwischen 30 und 110 bar, bewegbare Klappen im Ansaugtrakt versetzen die einströmende Luft in eine walzenförmige Bewegung. Eine stufenlos verstellbare Einlassnockenwelle sorgt bei jeder Drehzahl für eine optimale Zylinderfüllung. Zwei Ausgleichswellen kompensieren die Massenkräfte zweiter Ordnung und gewährleisten damit einen souveränen, vibrationsarmen Lauf.
Der langhubige Vierventiler zeigt im KTM X-Bow eine starke Leistung: Das Drehmoment von 310 Newtonmeter gipfelt auf einem Plateau zwischen 2000 und 5000 U/min. Die Spitzenleistung von 177 kW (240 PS) wird bei 5500 U/min erreicht. Für einen späteren Zeitpunkt sind auch stärkere Motorvarianten im Bereich von 300 PS geplant.
Ergänzt wird das Antriebspaket von einem manuellen Sechsganggetriebe, das ebenfalls aus dem VW-Konzern stammt und auf Wunsch mit Sperrdifferenzial ausgestattet werden kann. Im Jahr 2008 ist der KTM X-Bow jedoch nur mit Sperrdifferential erhältlich. Der Antrieb erfolgt über die Hinterräder.
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