1UZ-FE发动机为V型8缸机，其V形夹角为90°。右列气缸的编号从前端开始依次为2-4-6-8，左列气缸的编号从前端开始依次为1-3-5-7。曲轴由曲轴箱内的五个轴承支承，这些轴承均由铜铅合金制成。

曲轴是具有8块平衡块的整体曲轴，以利平衡。油孔布置在曲轴中央，以便将机油供给连杆、活塞和其它零件。

本机的点火次序为1-8-4-3-6-5-7-2。气缸盖由铝合金制成，具有横流型的进排气布置和屋脊形燃烧室，火花塞位于燃烧室中央。

进、排气门装有由特殊碳素弹簧钢丝制成的不等节距气门弹簧，保证在任何发动机转速下都能有效地工作。

右和左进气凸轮轴由一根正时皮带传动，进气凸轮轴上的一个齿轮与排气凸轮轴上的一个齿轮相啮合，以传动排气凸轮轴。凸轮轴轴颈支承在每缸气门挺柱之间的5个(进气)或4个(排气)轴承和气缸盖的前、后端上。凸轮轴轴颈和齿轮的润滑是通过凸轮轴中央的油孔供给的机油实现的。

气门间隙的调整借助于外面的调整垫片来进行，气门调整垫片位于气门挺柱上面，因而有可能在不拆下凸轮轴的情况下更换调整垫片。

活塞由耐高温铝合金制成，活塞顶部设有凹坑，以防止与气门干涉。

活塞销为全浮式，既不固定在活塞销座，也不固定在连杆内。活塞销的两侧装有弹性挡圈，以防止活塞销脱落出来。

第一道气环由钢制成，第二道气环由铸铁制成，油环由钢和不锈钢组合而成，每根活塞环的外径略大于活塞直径，活塞环的柔性容许其装在活塞上时紧靠气缸壁。第一、第二道气环的作用是阻止气体从气缸内泄漏出来，而油环的作用是将机油从气缸壁上刮下，以防止机油进入燃烧室。

机体由铝合金制成，V形夹角为90°。铸铁气缸套装在机体内，它共有8个气缸套，气缸套长度约为活塞行程的2倍。气缸套顶部由气缸盖封住，而气缸套下端通曲轴箱，曲轴装在其中。此外，机体还包含水套，冷却水被泵送通过水套，以冷却气缸套。

1号、2号油底壳用螺栓固紧在机体底面，1号油底壳由铝合金制成，2号油底壳是薄钢板冲压而成的贮油槽。在1号油底壳内装有机油液位传感器(若机油液位降到低于规定的高度，警告灯即亮)。油底壳隔板可保证即使在车辆倾斜时，2号油底壳底部仍保持有足够的机油。该隔板也可防止车辆突然制动和换档时引起机油波动，不使机油离开机油泵吸油管。