En ambos casos el motor es de gasolina, tiene doce cilindros en V, 6,5 litros de cilindrada y 751 caballos de potencia máxima. A diferencia de otros súper deportivos de reciente aparición, como el McLaren P1 y el Porsche 918 Spyder, no tiene un sistema híbrido con un motor eléctrico.
La velocidad máxima del Veneno y del Veneno Roadster es 355 km/h, superior a la del P1 (350 km/h) y el 918 Spyder (325 km/h). El Veneno puede acelerar de 0 a 100 km/h en 2,8 segundos, el Veneno Roadster lo puede hacer en 2,9 s; ni Porsche ni McLaren dan la cifra exacta de esa misma aceleración, afirman que es «menos de tres segundos». Como el Porsche 918 Spyder, el Veneno y el Veneno Roadster tienen tracción total.
La caja de cambios es automática de siete relaciones con cinco programas de funcionamiento. Lamborghini llama a esta caja ISR, del inglés «Independent Shifting Rod» (más información técnica de la caja ISR en el información del Lamborghini Aventador).
La suspensión es de tipo «Pushrod». El conjunto muelle-amortiguador va colocado en posición casi horizontal, en vez de vertical.
El chasis (basado en el del Aventador) y la carrocería son de fibra de carbono mientras que los subchasis delantero y trasero son de aluminios. Para las piezas interiores Lamborghini también emplea fibra de carbono aunque mediante procesos patentados que dan lugar a lo que llaman «Forged Composite» (en los asientos) y «CarbonSkin». El Veneno pesa 1450 kg (1490 kg en el caso del Veneno Raodster) sin líquidos ni conductor, esto es 125 kg menos que el Aventador (85 kg menos en comparación con el Veneno Raodster).
La carrocería del Veneno está pintada de color gris y en la galería de imágenes aparece decorada con la bandera de Italia, un detalle que no tendrán las tres unidades comercializadas. El Veneno Roadster se puede pintar en un color que Lamborghini ha creado específicamente para él, llamado «Rosso Veneno» (el de la foto que acompaña a estas líneas). El alerón trasero se puede ajustar para variar la carga aerodinámica.
Las llantas son de 20 pulgadas de diámetro delante y de 21 detrás. Son monotuerca y tienen un aro de fibra de carbono que sirve para mejorar la ventilación de los discos de freno cerámicos.
El nombre Veneno procede, como es norma en Lamborghini, de un toro. En este caso de uno que en 1914 mató a un torero en Sanlúcar de Barrameda.