O Murano é equipado com motor 3.5 V6 DOHC e 24 válvulas, a gasolina, capaz de entregar 231 cavalos de potência a 6.000 rpm, e 32,42 kgfm de torque a 3.600 rpm. Trata-se do mesmo propulsor usado no cupê esportivo 350Z, porém subtraído de 49 cavalos. Mas um dos destaques do Murano é a transmissão Xtronic CVT, continuamente variável, que permite passagens de marcha com suavidade e sem trancos das transmissões automáticas convencionais.
O Murano é dotado de tração integral e como é gerenciada eletronicamente, o motorista não precisa fazer nada para que o sistema entre em operação apenas bloquear a transmissão por meio de uma tecla no console. Com isso, garante-se a distribuições do torque de maneira uniforme entre os dois eixos para vencer terrenos acidentados ou escorregadios com segurança. Para mostrar a eficiência destes sistemas, a Nissan simulou várias situações de rodagem na pistas de testes da Pirelli, em Sumaré.
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