Στην πρώτη επίσημη ανακοίνωση του αυτοκινήτου από την Φερράρι, η 458 Italia χαρακτηρίστηκε ως η επίσημη διάδοχος της Ferrari F430, προκύπτοντας ωστόσο από μια εντελώς νέα σχεδίαση και ενσωματώνοντας νεότερες τεχνολογίες που έχουν αναπτυχθεί από την εμπειρία της εταιρείας στην Formula 1, που βρήκαν εφαρμογή και στο μοντέλο παραγωγής.
Η 458 Italia τροφοδοτείται από έναν κινητήρα 4.499 cm³ (270 κυβικών ιντσών) V8 σε γωνία 90° που είχε προέλθει από έναν κοινό σχεδιασμό των τότε ομόσταυλων Ferrari και Maserati. Το μηχανικό αυτό σύνολο, αποδίδει ισχύ 570 PS (419 kW, 562 hp) στις 9.000 στροφές το λεπτό και ροπή 540 N·m (398 λίβρες·ft) στις 6.000 στροφές το λεπτό, με 80% της ροπής είναι διαθέσιμο στις 3.250 σ.α.λ. Ο κινητήρας διαθέτει σύστημα άμεσου ψεκασμού του καυσίμου, που είναι ο πρώτος για κινητήρα στο κέντρο, σε αυτοκίνητα δρόμου της Φερράρι.
Η μοναδική μετάδοση που διατέθηκε στην 458 ήταν ένα 7-τάχυτο ημι-αυτόματο κιβώτιο ταχυτήτων διπλού συμπλέκτη Getrag, με paddles πίσω από το τιμόνι, που είχε μια διαφορετική κατάσταση βαθμονόμησης με την από κοινού σχεδιασμού μετάδοση της Mercedes-Benz SLS AMG. Δεν υπήρξε ποτέ επιλογή χειροκίνητου κιβωτίου, σε αντίθεση με τα παλαιότερα μοντέλα της Ferrari με τις παραδοσιακές περιφραγμένες θυρίδες «σαν χτένα». Ως αποτέλεσμα, η 458 ήταν χρονολογικά το τέταρτο αυτοκίνητο δρόμου της Ferrari, μετά τις Enzo, 360 Challenge Stradale και 430 Scuderia, που δεν προσφέρθηκε με κλασικό μηχανικό κιβώτιο ταχυτήτων και ήταν το πρώτο μοντέλο σχετικά ευρύτερης κυκλοφορίας που δεν διατέθηκε με χειροκίνητο κιβώτιο ταχυτήτων (είχαν υπάρξει και 3 μοντέλα ευρύτερης κυκλοφορίας που είχαν παραχθεί με χειροκίνητο σε ελάχιστα αντίτυπα).
Η ανάρτηση του αυτοκινήτου διαθέτει διπλά ψαλίδια μπροστά και ρυθμίσεις πολλαπλών συνδέσμων στο πίσω μέρος, σε συνδυασμό με ενεργό διαφορικό E-Diff και συστήματα ελέγχου πρόσφυσης F1-Trac, με στόχο τη βελτίωση στις στροφές του αυτοκινήτου και την διαμήκη επιτάχυνση κατά 32% σε σύγκριση με τους προκατόχους του.Τα φρένα περιλαμβάνουν μια ειδική λειτουργία, βάσει της οποίας τα έμβολα στις δαγκάνες κινούν τα τακάκια σε επαφή με τους δίσκους στο σήκωμα για να ελαχιστοποιήσουν την καθυστέρηση όταν τα φρένα εφαρμόζονται.
