シャーシは前後で異なったシャーシが採用され、フロントの足回りはCP20系ファンカーゴ・CP30系bB・CP50系ist・同CP50系サクシード/プロボックス・Z20系ラウム用、リヤはE120系カローラシリーズ用のものが使用されている[3]。
世界最薄と噂されているアルミメッキ鋼板製薄型燃料タンクを採用。トヨタではグランビアの頃からすでに扁平型燃料タンクを採用していたという。従来の設計でもタンク高は約15cmまで下がっていたが、シエンタではさらに低く、約12cm。2列目シート下から3列目の足元にかけて設置されている。これにより3列目シートを2列目シートの下に収めることができた。
ヘッドレストを付けたまま3列目シートが収納可能で、もちろん操作は片手で大きな力を必要とせずにおこなえる。
エンジンは1NZ-FE型直列4気筒1500ccエンジンのみ。FF車用はVVT-i対応ロッカーアーム式DOHC16バルブエンジン、4WD車用はVVT-i対応直動式DOHC16バルブエンジン。最高出力や最大トルクがFF車用、4WD車用でそれぞれ異なる。トランスミッションは、FF駆動車はCVT、4WD車は4速ATになる。要するにFF用のほうが、メカニズムがより低抵抗高効率型になっている。ただし、4WD車はガソリンタンク容量を3ℓ増やし、4WDの負荷増により燃費が落ちても、FF車と同じ満タン航続距離としている。
4WD車はテンパータイヤを収めるスペースが無いためパンク修理キット装備となっている。4WD車及び北海道向け全車種は必然的に寒冷地仕様になるが、バッテリーサイズは標準(46B24R)と共通である。
全車にアナログ式[4]センターメーターが採用されている。
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