Το νέο μικρό crossover της οικογένειας του 500, το 500Χ προσφέρεται με μια νέα γκάμα κινητήρων. Πρώτος είναι ο 1.4 Multiair II 140hp DCT, με τον κινητήρα Multiair να αποδίδει 140 ίππους στις 5.000 σ.α.λ. και μέγιστη ροπή 230 Nm στις 1.750 σ.α.λ. Με αυτόν τον κινητήρα το 500X επιταχύνει από 0 ως 100 χλμ./ώρα σε 9,8», με την τελική του ταχύτητα να αγγίζει τα 190 χλμ./ώρα. Ταυτόχρονα, η μέση κατανάλωσή του σε μικτό κύκλο είναι μόλις 5,7 λίτρα/100 χλμ. και οι εκπομπές CO2 133 g/km.

Επιπλέον, στις εκδόσεις Cross & Cross Plus το 500X μπορεί να εφοδιαστεί με τον ακόμη ισχυρότερο κινητήρα 1.4 Multiair II 170hp, σε συνδυασμό με αυτόματο κιβώτιο 9 σχέσεων και τετρακίνηση. Αυτός ο κινητήρας, που αποδίδει 170 ίππους στις 5.500 σ.α.λ. και μέγιστη ροπή 250 Nm στις 2.500 σ.α.λ., προσφέρει εξαιρετικές επιδόσεις στο 500X, επιταχύνοντας το αυτοκίνητο από 0 ως 100 χλμ./ώρα σε μόλις 8,6», με την τελική ταχύτητα να φτάνει τα 200 χλμ./ώρα. Παρά τις υψηλές επιδόσεις, η κατανάλωση καυσίμου παραμένει στα 6,7 λίτρα/100 χλμ. και οι εκπομπές CO2 στα 157 g/km.

Το αυτόματο κιβώτιο των 9 ταχυτήτων ελέγχεται από ένα λογισμικό τεχνολογίας αιχμής, που λαμβάνει δεδομένα από ένα σύνολο αισθητήρων προκειμένου να ρυθμιστεί η συνολική συμπεριφορά του οχήματος στις συνθήκες οδήγησης και να συνδυαστεί η άνεση με την αποδοτικότητα. Επίσης, ανάλογα με τις συνθήκες του οδοστρώματος προσφέρεται στον οδηγό η δυνατότητα χειροκίνητης εναλλαγής από 4Χ4 σε 4Χ2 και αντίστροφα.