アトキンソンサイクル
圧縮比が高いのはミラーサイクル（トヨタ呼称はアトキンソンサイクル）のため。なお圧縮比13.5はNHW10の数値で、NHW11、NHW20では13.0、アクア、ヴィッツ/ヤリス、カローラアクシオ（EX含む）/フィールダー（EX含む）、リューギ/リューギワゴン、シエンタ、プロボックス/サクシードでは13.4となる。シリンダーチャージの減少はトルクと出力の低下につながるが、効率は向上している。これにより、1NZ-FXEはハイブリッド・シナジードライブとの併用が可能となり、電気モーターとバッテリーでピークトルクとパワーの要求を満たすことが可能となった。