Le moteur le plus musclé jamais construit par GM, le LS9, est un V8 de 647 ch et 819 Nm. Compte tenu de sa carrosserie utilisant la fibre de carbone, cette Corvette a des performances de missile. Ainsi, le 0 à 96 km/h (60 mph) est réussi en 3,4 s, soit un 0 à 100 sous les 4 s. Pour atteindre 160 km/h, il ne lui faut guère que 7 secondes. Quant à la vitesse de 210 km/h, elle arrive après 11,3 s. Et l'aiguille du compteur continuera à monter jusqu'à 330 km/h.
Par rapport au LS7 de la Z06, le LS9 se trouve plus bas et plus vers l'arrière dans sa position centrale sous le capot avant. Toute la cavalerie est transmise aux roues arrière par une nouvelle boîte manuelle à six rapports avec un embrayage à double disque de 260 mm. La ZR1 est construite sur base du châssis en aluminium de la Z06. Mais les réglages ont été modifiés. Elle bénéficie aussi de l'amortissement magnétique. De plus, le centre de gravité a été abaissé. Notamment en diminuant le poids de la carrosserie. La Corvette ZR1 chausse des pneumatiques Michelin Pilot Sport 285/30ZR19 à l'avant et 335/25ZR20 à l'arrière. Ils sont montés sur des jantes à 20 bâtons qui peuvent être chromées en option. Les disques de frein en carbone céramique ont un diamètre 15,5 pouces (394 mm) à l'avant et 15 pouces (380 mm) à l'arrière.
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