หัวใจสำคัญของ Huracan STO คือเครื่องยนต์ V10 Naturally Aspirated ขนาด 5.2 ลิตร ให้กำลังสูงสุด 640 แรงม้า ที่ 8,000 รอบ/นาที และแรงบิดสูงสุด 565 นิวตันเมตร ที่ 6,500 รอบ/นาที ส่งกำลังผ่านเกียร์อัตโนมัติคลัตช์คู่ Lamborghini Doppia Frizione (LDF) 7 จังหวะ ไปยังล้อคู่หลังเพียงอย่างเดียว ทำให้ STO มีบุคลิกแตกต่างจาก Huracan รุ่นขับเคลื่อน 4 ล้อ และให้อารมณ์การขับขี่ที่ดิบและชัดเจนยิ่งขึ้น

ด้วยการให้ความสำคัญกับน้ำหนักตัวและสมรรถนะอย่างเต็มที่ Huracan STO มีอัตราส่วนน้ำหนักต่อกำลังเพียง 2.09 กิโลกรัมต่อแรงม้า สามารถเร่งจาก 0-100 กม./ชม. ได้ภายใน 3.0 วินาที, 0-200 กม./ชม. ในเวลาเพียง 9.0 วินาที และทำความเร็วสูงสุดได้ถึง 310 กม./ชม.

งานออกแบบของ Huracan STO ไม่ได้มีไว้เพื่อความสวยงามเพียงอย่างเดียว แต่ทุกส่วนถูกพัฒนาขึ้นโดยคำนึงถึงประสิทธิภาพด้านอากาศพลศาสตร์และการลดน้ำหนัก บริเวณด้านหน้ามาพร้อมชุดฝากระโปรง แก้มข้างและกันชนหน้าที่ออกแบบให้เป็นชิ้นส่วนขนาดใหญ่ในลักษณะเดียวกับรถยนต์แนวคิด Sesto Elemento พร้อมช่องทางเดินอากาศและสปิตเตอร์ที่ช่วยควบคุมทิศทางลมบริเวณด้านหน้า

ด้านข้างติดตั้งช่องรับอากาศ NACA ที่ได้รับแรงบันดาลใจจากรถแข่ง Super Trofeo EVO เพื่อช่วยนำอากาศเข้าสู่เครื่องยนต์ ขณะที่ด้านบนหลังคามีช่องรับอากาศที่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการไหลเวียนของอากาศเข้าสู่เครื่องยนต์ V10

ด้านท้ายยังมาพร้อมครีบกลางที่ช่วยเพิ่มเสถียรภาพและสปอยเลอร์หลังขนาดใหญ่ที่สามารถปรับองศาได้ด้วยมือ เพื่อให้ผู้ขับสามารถเลือกสมดุลระหว่างแรงกดและแรงต้านอากาศให้เหมาะกับการใช้งาน ซึ่งตัวถังของ Huracan STO ใช้ชิ้นส่วนคาร์บอนไฟเบอร์ในสัดส่วนสูงถึง 75% และมีน้ำหนักแห้งเพียงประมาณ 1,339 กิโลกรัม ส่งผลให้รถมีอัตราส่วนกำลังต่อน้ำหนักที่ยอดเยี่ยมและตอบสนองต่อการควบคุมได้อย่างรวดเร็ว

นอกจากตัวถังน้ำหนักเบาแล้ว Lamborghini ยังปรับปรุงระบบช่วงล่างของ STO ให้มีบุคลิกสปอร์ตมากขึ้น ทั้งบูชช่วงล่างที่แข็งขึ้น การตอบสนองของคันเร่ง การเปลี่ยนเกียร์และการปรับจูนพวงมาลัย ส่วนยางเลือกใช้ Bridgestone Potenza Sport ที่พัฒนาขึ้นเพื่อรองรับสมรรถนะของรถ พร้อมระบบเบรกและช่วงล่างที่สามารถรองรับการขับขี่ด้วยความเร็วสูงในสนามแข่ง

ผู้ขับสามารถเลือกโหมดการขับขี่ผ่านระบบ ANIMA 3 รูปแบบ ได้แก่

STO สำหรับการขับขี่บนถนนที่ต้องการความสนุกและการตอบสนองที่รวดเร็ว

Trofeo สำหรับการขับขี่ในสนามแข่ง โดยปรับการทำงานของระบบต่างๆ เพื่อรองรับการขับขี่แบบเต็มสมรรถนะ

Pioggia สำหรับการขับขี่บนพื้นผิวเปียก โดยปรับการทำงานของ ABS และระบบควบคุมการลื่นไถล เพื่อเพิ่มเสถียรภาพและความมั่นใจในการควบคุมรถ

ภายในห้องโดยสารยังคงแนวคิดแบบ Driver-Focused Cockpit อย่างชัดเจน โดยลดองค์ประกอบที่ไม่จำเป็นและเลือกใช้วัสดุน้ำหนักเบาเป็นหลัก ทั้งเบาะ Bucket Seat คาร์บอนไฟเบอร์ แผงประตูคาร์บอนไฟเบอร์ Alcantara และชิ้นส่วนคาร์บอนไฟเบอร์ที่ถูกนำมาใช้เพื่อช่วยลดน้ำหนัก พร้อมเข็มขัดนิรภัยแบบ4 จุด ที่เพิ่มบรรยากาศแบบรถแข่งให้กับห้องโดยสาร