ムラーノ搭載エンジンは2機種。V型6気筒の3.5Lのほか、日本仕様には直列4気筒2.5Lも搭載される。3.5LはいずれもCVT仕様となりFFと4WDの設定がある。2.5Lは4速ATと組み合わされ、FF車だけの設定となる。
V型6気筒3.5Lエンジンは、チューニングこそ異なるものの、フェアレディZやスカイラインクーペなどのスポーツモデルに搭載されているのと同じエンジンで、動力性能に関しては179kw/333N・mという十分な実力を備えている。ボディの大きなムラーノは1700kgを超える重量となるが、3.5Lエンジンの走りは軽快感さえ感じさせるほどだ。CVTと組み合わされることで変速ショックのない滑らかな変速が得られるのも魅力で、ムラーノをゆったりと気持ちよく走らせることができる。
2.5Lエンジンの搭載車は、FFである分だけ重量が軽くなるが、ボディに対する動力性能としては必要十分といったレベル。山道などではアクセルを踏み込まないといけないが、市街地などではハーフスロットルをコントロールしながら走らせることができる。4速ATとの組み合わせもまずまずだ。
やや難点となるのはボディの大きさ。小回り性能に関しては不満が残るのは確かで、狭い駐車場などでは切り返しで苦労することになりそうだ。