Egy különösen tiszta kétliteres turbódízellel és egy erőteljes 2,4 literes benzinmotorral gazdagodik az Avensis motorpalettája.
A két új négyhengeres közül a dízel számít nagyobb újdonságnak, mivel ez tartalmazza elsőként a Toyota saját fejlesztésű, D-CAT elnevezésű dízel-katalizátorát. A kétliteres 114 lóerős közös nyomócsöves négyhengeres motor a cég sajtóközleménye szerint a világ legtisztább dízelmotorja lesz, már ami a korom- és nitrogénoxid-kibocsátást illeti. Hogy ez igaz-e, azt nem tisztünk vizsgálni, de az biztos, hogy ez a motor is teljesíti az EU4 normarendszer feltételeit. Maga a D-CAT rendszer annyiból érdekes, hogy egy részecskeszűrő és egy hagyományos, benzinmotorokban használatos katalizátor párosításával hozták létre, ami eddig nem túl gyakori megoldás a modern dízelmotorokban.
A másik újdonság egy 2,4 literes négyhengeres közvetlen benzinbefecskendezéses benzinmotor, amely az Avensis legerősebb változataiba kerül. Az új egység a Previa buszlimuzin hasonló felépítésű motorjának egyenesági leszármazottja, de a közvetlen befecskendezés miatt valamivel nyomatékosabb, erősebb és rugalmasabb karakterű annál. A szokatlanul nagy hengerűrtartalmú négyhengeres ebben az új formájában 161 lóerős, legnagyobb nyomatéka pedig 230 Nm, ami 3800-as percenkénti főtengely-fordulaton jelentkezik. A megtévesztő módon 2.4 Di jelzéssel ellátott Avensis ezzel a motorral 9,1 másodperc alatt gyorsul 100 km/h sebességre, és akár a 220 km/h-s sebesség is elérhető vele. A legerősebb Avensisben a motor mellett egy új váltó is helyet kapott: az ötsebességes automata a Toyota sajtóanyaga szerint nem csak hatásfokában múlja fölül a régebbi négysebességes automata váltókat, de kisebb és könnyebb is elődeinél.
Az új motorokkal felszerelt Avensis modellek a gyártó közlése szerint 2004 elejétől lesznek megvásárolhatóak az európai Toyota márkakereskedésekben. A forgalmazás viszonylag távoli időpontja miatt árakat egyelőre nem közöltek.
