Η Lamborghini Huracan STO φορά ον ατμοσφαιρικό V10 5,2-λίτρων κινητήρα απόδοσης 640 ίππων με 565 Nm. Η κίνηση στέλνεται στους πίσω τροχούς μέσω 7-τάχυτου αυτόματου κιβωτίου ταχυτήτων τεχνολογίας διπλού συμπλέκτη, με την Lamborghini να εφοδιάζει την Huracan STO με τρία προγράμματα λειτουργίας, το STO για χρήση στον δρόμο, το Trophy για χρήση εντός πίστας και το Rain σε συνθήκες βροχής.
Τα 0-100 χλμ/ώρα τα κάνει σε 3 δευτερόλεπτα, τα 0-200 χλμ/ώρα σε 9 δευτερόλεπτα, με την τελική ταχύτητα να αγγίζει τα 310 χλμ/ώρα. Το αυτοκίνητο κινούμενο με 100 χλμ/ώρα, χρειάζεται μόλις 30 μέτρα για να ακινητοποιηθεί.