Die Mild-Hybrid-Technologie des Fiat 500 Hybrid und Fiat Panda Hybrid basiert auf einem neuen Dreizylinder-Saugbenziner mit einem Liter Hubraum unter der Haube, der 51 kW (70 PS) bei 6.000 Touren und ein maximales Drehmoment von 92 Newtonmetern bei 3.500 min-1 produziert. Die zwei Ventile pro Zylinder werden über eine einzelne Nockenwelle betätigt, die über eine Kette angetrieben wird und variable Steuerzeiten ermöglicht. Der kompakte Brennraum, der für starke Verwirbelung sorgende Ansaugtrakt, die vergleichsweise hohe Kompression von 12:1 und die Abgas-Rückführung (EGR) sorgen für hohe Effizienz. Der Motorblock, entwickelt zusammen mit Teksid, wird im Druckguss-Verfahren aus Aluminium hergestellt, die Zylinderlaufbuchsen bestehen aus Gusseisen. Das Gewicht des gesamten Motors beträgt dadurch lediglich 77 Kilogramm. Durch den um zehn Millimeter geschränkten Kurbeltrieb und ein Verhältnis von Bohrung zu Hub von 1,24 wird die interne Reibung verringert, was ebenfalls die Effizienz des Motors steigert.
Der Riemen-Starter-Generator (RSG) ist über den Riemen mit dem Motor verbunden, der auch die anderen Nebenaggregate antreibt. Das System rekuperiert beim Bremsen und im Schubbetrieb. Die so gewonnene elektrische Energie wird in einer Lithium-Ionen-Batterie mit einer Kapazität von 11 Ah gespeichert. Im Gegenzug unterstützt der RSG den Motor zum Beispiel beim Anfahren mit einer Leistung von bis zu 3,6 kW und übernimmt in der Start&Stopp-Automatik die Funktion des Startermotors.
Der RSG ermöglicht es, den Motor schon bei einer Geschwindigkeit von weniger als 30 km/h abzuschalten und bei Bedarf unverzüglich und automatisch neu zu starten. Der Fahrer wird dazu durch ein entsprechendes Symbol in der Statusanzeige des Hybrid-Systems im Instrumentenfeld aufgefordert, den Leerlauf einzulegen. Während dieses sogenannten Segelns übernimmt die Lithium-Ionen-Batterie die Versorgung aller elektrischen Verbraucher an Bord.
Fiat 500 Hybrid und Fiat Panda Hybrid sind mit einem neuen Sechsgang-Handschaltgetriebe ausgestattet, dessen besonders lang übersetzter sechster Gang bei Fahrten über Land den Verbrauch weiter senken kann. Das Getriebe vom Typ C514, das die Motorkraft auf die Vorderräder überträgt, ist mit Leichtlauföl gefüllt und weist darüber hinaus spezielle Lager und Dichtungen auf, mit denen interne Reibungsverluste weiter reduziert werden. Zusätzlich ermöglicht der neue Getriebetyp, die komplette Antriebseinheit 45 Millimeter niedriger im Motorraum zu positionieren. Durch die damit verbundene Absenkung des Schwerpunkts überzeugen Fiat 500 Hybrid und Fiat Panda Hybrid mit einem besonders agilen Fahrverhalten.
Die neue Mild-Hybrid-Technologie wurde entwickelt, um hohe Effizienz und Leistung in einer Vielzahl von Fahrzeugmodellen zu garantieren und folgt der Motoren-Downsizing-Strategie von FCA. Der modulare Aufbau und die Standardisierung vieler Bauteile verringern darüber hinaus Aufwand und Kosten in der Produktion und machen die neue Technologie fit für zukünftige Antriebstechnologien.