根据小米汽车的数据，小米SU7 Ultra搭载与小米SU7 Ultra原型车相同的超级三电机系统和赛道版高功率电池包，最大马力达到1548Ps，最大扭矩达到1770N·m，0-100km/h加速时间仅1.98秒（不含起步时间），0-200km/h加速也仅需5.86秒，设计最高时速350km/h，全球量产四门车第一，100-0km/h制动距离仅30.8米，不仅跑得快，也刹得住。
小米SU7 Ultra之所以这么强，和小米超级三电机系统密不可分，由两台小米自研的V8s超级电机和一台V6s超级电机共同组成。其中V8s超级电机最高转速可达27200rpm，是目前转速最高、性能最强的量产主驱电机。目前小米在电驱电控领域已经申请242项专利，其中已授权128项。
小米SU7 Ultra的麒麟II电池包也是大有来头，由动力电池巨头宁德时代提供，最大放电倍率16C，最大放电功率达到1330kW，在电量只有20%的情况下也能支撑800kW的放电功率，保证车辆不会出现EV受限。最高充电倍率可达5.2C，10%-80%电量只需要11分钟，CLTC续航里程可达630km。
制动方面，小米SU7 Ultra配备了碳陶瓷制动盘、高性能固定卡钳、高性能制动片在内的顶级制动系统，100-0km/h制动仅需30.8米，180-0km/h连续10次全力制动也不会出现热衰减，这意味着小米SU7 Ultra可以在不加改装的情况下直接征战赛道。