Le moteur 1.3 diesel Multijet de 95 ch dispose d'un petit turbocompresseur à géométrie variable lui permettant de délivrer un couple plus important à un régime moteur moins élevé, d'un alternateur dit intelligent capable de récupérer l'énergie durant la phase de sortie pour la stocker dans la batterie, d'un circuit de refroidissement optimisé, d'une pompe à huile de cylindrée variable et d'un système Start&Stop.
Doté d'une injection Common Rail de dernière génération, sa consommation mixte s'élève à 5,1-5,5 litres aux 100 km avec des émissions de CO2 de 128-137 g/km.
L'injection Common Rail de dernière génération se caractérise par une pression dans la rampe pouvant atteindre 1800 bars et jusqu'à 8 injections par cycle. Son système d'injection utilise de nouveaux injecteurs capables de contrôler, avec une précision accrue, la quantité de gazole introduite dans la chambre de combustion. Ce fonctionnement optimisé diminue les rejets de particules et d'oxydes d'azote (NOx).
L'application eco:Drive de Fiat propose des conseils personnalisés pour abaisser les consommations. Grâce à différents capteurs, le système analyse le style de conduite du conducteur. Les informations sont fournies en temps réel via l'écran tactile. On peut ainsi réaliser jusqu'à 16% d'économie de carburant.
Plus de 3 000 heures de tests et de contrôles effectués en soufflerie ont permis d'abaisser le Cx de la 500L à 0,30.