El motor eléctrico asume una función de impulso adicional, apoyando al motor de gasolina en fases de aceleración. Además, puede aprovecharse para conducir únicamente de modo eléctrico a una velocidad máxima de 120 km/h a una distancia de hasta 35 kilómetros.
El sistema compuesto por los dos motores tiene una potencia máxima de 362 CV y un par máximo combinado de aproximadamente 570 Nm. Combinando el funcionamiento de ambos propulsores el i8 acelera de 0 a 100 km/h en 4,5 segundos. La velocidad punta del BMW i8 está limitada electrónicamente a 250 km/h en modo combinado y a 130 km/h en modo eléctrico.
Esta velocidad máxima se alcanza y puede mantenerse aunque el acumulador de alto voltaje esté completamente vacío, es decir, recurriendo únicamente a la potencia del motor de combustión.
El motor de combustión cuenta con una caja de cambios automática de 6 relaciones y el motor eléctrico cuenta con una caja de cambios de dos marchas, una hacia delante y otra hacia atrás.