Hjertet i Giulia Quadrifoglio er en bensindrevet 2.9 V6 bi-turbomotor med sylindre som er satt i 90 graders vinkel til hverandre. Motoren har 510 hk og et dreiemoment på 600 Nm mellom 2500 og 5000 RPM. Denne motoren ble utviklet i nært samarbeid med Ferrari. Den består kun av aluminium, er svært kraftig og veier samtidig lite.

Alfa Romeo Giulia Quadrifoglio er mer enn bare et studietilfelle om best effekt/vekt forhold i sin klasse, den er en studie i hvordan man kan bruke den effekten. Den perfekte 50:50 vektfordelingen skaper en optimal balanse og demonstrerer fordelen av et system med bakhjulsdrift i en bil med motoren foran. Ved å kombinere bakhjulsdrift med Giulia Quadrifoglios frontmonterte 6-sylindrede motor i hel aluminium, var Alfa Romeos konstruksjonsteam i stand til å fordele vekten nøye over hele chassiset.

Giulia er utstyrt med et nytt patentert Alfa™ Link system: To fjærbein foran med semi-virtuell styreaksel og 4 og et halvt ledd bak. To fjærbein foran med semi-virtuell styreaksel holder forhjulene helt vinkelrett mot bakken. Selv under brå svingninger øker rattets lineære moment med 20 % og reduserer understyringen. 4 og et halvt ledd bak gir deg førsteklasses håndtering (sidegrep), samt optimal komfort.

Giulia Quadrifoglio er utstyrt med et innovativt system som sørger for optimal fordeling av dreiemomentet til de to bakakslene, takket være en elektronisk styrt differensialsperre med to clutcher. Dette fører til større trekkraft og sikrere håndtering, selv ved høye hastigheter, i svinger og på alle typer veioverflater.

Giulia Quadrifoglio er den eneste sedanen i verden med en Active Aero-splitter: en enhet i karbon plassert under frontstøtfangeren. Ved over 100 km/t åpner den seg takket være to aktuatorer som styres av Alfa™ CDC-en (Chassis Domain Control), og gir ekstra stabilitet ved å øke nedoverkraften, spesielt når du svinger i høy hastighet. Utviklingen av aerodynamikken er resultatet av grundig testing i vindtunnel. Giulia Quadrifoglio har en naturlig nedoverkraft-koeffisient (Cz) på -0,1: jo høyere hastighet, desto større nedoverkraft påføres bilen og dette gir økt stabilitet og manøvrerbarhet.

Alfa™ DNA Pro-velgeren interagerer med Chassis Domain Control. Den tilpasser øyeblikkelig bilens oppførsel til valgt kjøremodus: RACE aktiverer overboost-funksjonen og øker eksoslyden ved kjøring på bane. DYNAMIC gir skarpere respons fra bremsene og rattet og passer for sporty kjøring på vei. NATURAL er en innstilling som kjennetegnes av bekvemmelig fjæring og en perfekt balanse under daglig kjøring. ADVANCED EFFICIENCY muliggjør deaktivering av sylindre for å maksimere energibesparelsene og dynamisk effektivitet.