Para el C7 Z06 (y el C7 Grand Sport), el motor es ligeramente más pequeño que el de la sexta generación: es un V8 de 6,2 litros sobrealimentado con culatas de aluminio y un compresor Eaton de 1,7 litros. La potencia es de 650 CV y el par máximo de 881 Nm. Para aumentar el agarre en las curvas y la estabilidad en las rectas, monta neumáticos más anchos.
El sistema de frenos Brembo también está diseñado para mejorar las prestaciones: las pinzas monobloque de aluminio, con 6 pistones en el delantero y 4 pistones en el trasero, utilizan pistones opuestos de diferentes diámetros para una frenada más rápida y contundente, también en carretera. Gracias a los discos carbocerámicos de 394 mm en el delantero y de 388 mm en el trasero, tanto en el Z06 como en el Gran Sport, se aligera el peso en unos 4,5 kg por rueda.