Unter der glänzenden Oberfläche der Limousine aus der gehobenen Mittelklasse schlummert je nach Wunsch entweder ein Reihenfünf- oder Reihensechszylindermotor. Eine Dieselmotorisierung gibt es nur mit fünf Zylindern, die Benziner sind mit oder ohne Turbo erhältlich.
2006 wurde die äußerlich noch stärker modernisierte zweite Volvo S80 Generation auf den Markt gebracht. Die Linienführung erscheint wesentlich geschmeidiger und eleganter, der Radstand wurde erweitert und der Wagen ein wenig erhöht. Dadurch wird auch der Sitzkomfort auf den hinteren Plätzen erheblich verbessert. Doch was das Autokäuferherz wirklich höher schlagen lässt, ist der in die Motorisierungspalette neu aufgenommene Achtzylindermotor mit Allradantrieb. Somit stehen dem Volvo S80-Fahrer nun je nachdem Pferdestärken zwischen 163 (Volvo S80 2.4D) und satten 315 PS (Volvo S80 V8 AWD) zur Verfügung.
An Ausstattungselementen mit auf den Weg gaben die schwedischen Hersteller dem Volvo S80 Bi-Xenonscheinwerfer mit dynamischem Kurvenlicht, ein aktives Abstands- und Geschwindigkeitsregelsystem, das aktive Fahrwerk 4C, bei dem durch Knopfdruck zwischen 3 Fahrwerkseinstellungen gewählt werden kann („Comfort”, „Sport” und „Advanced”), einen Bremsassistenten und ein System zur überwachung des toten Winkels (BLIS – Blind Spot Information System). Schon von Anfang an verfügte der Volvo S80 außerdem über das Schleudertraumaschutzsystem WHIPS, eine Klimaautomatik mit Aktivkohlefilter und Kopf-Schulter-Airbags.
Neben den für Volvo üblichen Ausstattungslinien „Kinetic”, „Momentum” und „Summum” gibt es für den Volvo S80 auch noch die noble „Executive” Variante, die den Fahrer unter anderem mit exquisiten Leder- und Chromdetails, einem 6fach CD-Wechsler und dem Audiopaket „Premium Sound” verwöhnt.