Nowe czujniki to stereoskopowy czujnik optyczny oraz ulepszony radar. Czujnik optyczny wykorzystuje dwie kamery umieszczone za przednią szybą. Rejestrowane przez nie obrazy są analizowane za pomocą algorytmu Dense Stereo Matching. W efekcie powstaje trójwymiarowa „mapa” przestrzeni przed samochodem z zaznaczonymi krawędziami pasa ruchu oraz przeszkodami takimi, jak np. pojazdy, piesi czy bariery ochronne. Nowe kamery mają też większą czułość, dzięki czemu lepiej wykrywają pieszych w nocy.
Pracujący w pasmie fal milimetrowych, czujnik radarowy odznacza się większą czułością przy wymiarach mniejszych o 60 procent w stosunku do poprzedniej generacji. Nowy radar z antenowym szykiem fazowanym ma też szersze pole obserwacji i umożliwia wykrywanie pieszych zbliżających się do jezdni z boków.
Zastosowanie ulepszonych czujników w nowym Lexusie LS zapewnia skuteczniejsze działanie systemów bezpieczeństwa czynnego, w szczególności awaryjnego hamowania i omijania przeszkód, a także funkcji asysty prowadzenia pojazdu Lexus CoDrive, które odciążają kierowcę podczas jazdy po autostradach, drogach z wieloma zakrętami i w korkach, np. Lane Tracing Assist, która pomaga utrzymać samochód na pasie ruchu podczas jazdy z włączonym aktywnym tempomatem.
Lexus LS 500 to piąta generacja flagowej limuzyny Lexusa. Samochód napędzany jest skonstruowanym od podstaw sześciocylindrowym silnikiem widlastym z podwójnym turbodoładowaniem, rozwijającym moc 421 KM i maksymalny moment obrotowy 600 Nm. Parametry znacznie lepsze, niż wcześniejszego silnika V8 uzyskano przy mniejszym zużyciu paliwa. Z silnikiem współpracuje pierwsza w segmencie luksusowych limuzyn 10-biegowa przekładnia automatyczna (wypróbowana wcześniej w sportowym coupe Lexus LC), odznaczająca się czasami przełączania biegów porównywalnymi ze skrzyniami dwusprzęgłowymi. Układ napędowy zapewnia przyspieszenie od 0 do 100 km/h w czasie rzędu 4,5 sekundy. Model LS 500h wyposażony jest w hybrydową jednostkę napędową Multi Stage Hybrid System, analogiczną do zastosowanej w Lexusie LC 500h.