Bajo el capó, el C4 dispone de motores de última generación que combinan buenas prestaciones y bajo consumo. Los motores de tres cilindros PureTech, en gasolina, y los BlueHDi, en diésel, cumplen con la normativa Euro 6. Asociados a la tecnología stop&start y a la utilización de neumáticos de muy baja resistencia a la rodadura, consiguen un consumo reducido: desde 3,8 a 6,4 litros. Está disponible con una gama de siete motores, cuatro de gasolina de 95, 120, 131 y 156 CV, y tres diésel de 92, 115 y 150 CV. Hay cajas de cambio manual de cinco o seis velocidades y también robotizadas.
