车身侧面依旧是修长的轿跑设计，加入了黑化处理的21英寸五辐式轮毂、超大尺寸的碳陶瓷制动盘以及高性能Akebono·制动卡钳，运动氛围非常浓郁。在车身尺寸方面，小米SU7 Ultra的长宽高分别为5115/1970/1465mm，轴距为3000mm。
车尾部分依旧采用标志性的环形贯穿式尾灯设计，另外，小米SU7 Ultra还配备碳纤维固定大尾翼和主动扩散器，能够实现最大285kg的下压力。
内饰方面，小米SU7 Ultra采用了与外观一致的黑黄双拼色设计，并对内饰材质进行了全面升级。首先是在车顶、方向盘、中控台下方区域等17处运用了碳纤维材质，总面积达共3.74m²，另外，配备全新运动座椅，搭配专属赛道条纹和刺绣徽标，细节部分包覆Alcantara 超细纤维面料。
在智能座舱和智能驾驶方面，雷军并没有详细介绍，而是将谜底留到了2025年3月小米SU7 Ultra正式发布时。预计新车将搭载AI端到端全面赋能的澎湃OS智能车机系统以及小米汽车全栈自研智能驾驶技术。
动力方面，小米SU7 Ultra量产版将采用与原型车相同的底盘结构、三电机和电池包。搭载由双V8s电机和V6电机组成的三电机系统，系统综合输出功率达到1548马力，0-100km/h加速时间仅1.98秒，0-200km/h加速时间为5.96秒，0-400m加速仅9.23秒，最高车速350km/h，雷军称这是拥有纯正赛车基因的四门跑车。
此外，新车还配备了赛道专用制动系统，包括超大尺寸的碳陶瓷制动盘，直径430mm，最高工作温度超1300度，100-0km/h制动距离30.8m；高性能Akebono·制动卡钳，采用前六活塞、后四活塞设计；以及电机动能回收，能够支持0.6g最大减速度。