При боевой массе машины почти 13 тонн удельная мощность двигателя составила 17 кВт/т (более 23 л.с./т) — невиданный на тот период времени показатель для образцов бронетехники, что и обеспечивает высокую подвижность БМП. Удельный расход топлива двигателя на максимальной мощности составляет 238 г/кВт∙ч (175 г/л.с.∙ч), что является вполне приемлемым показателем для многих современных дизельных двигателей. При емкости топливных баков 462 л двигатель обеспечивает машине запас хода по шоссе 600 км. Он работает на дизельном топливе (летом — ДЛ, зимой — ДЗ, в районах, где температура падает ниже -30 градусов Цельсия — ДА) и на авиационном керосине ТС-1. За счет большого угла развала блоков цилиндров, составляющего 120 градусов, двигатель получился относительно компактным, его размеры составляют 792x1150x732 мм. Масса сухого двигателя УТД-20 — 665 кг.

 В системе охлаждения используется эжекционный способ принудительного воздушного охлаждения радиаторов и силового отделения. Циркуляцию воздуха обеспечивает эжектор, в котором выхлопные газы «вытягивают» за собой воздух, предварительно прошедший через радиаторы охлаждения и силовое отделение. Подобная схема применялась и ранее на плавающем танке ПТ-76. Смешанные с воздухом выбрасываемые наружу выхлопные газы имеют более низкую температуру, что снижает тепловую сигнатуру машины. Двигатель смонтирован в едином блоке с коробкой передач и двумя планетарными механизмами поворота. Весь силовой агрегат крепится в трех точках, что облегчает его демонтаж и замену, так как не требует центровки. Механическая трансмиссия включает многодисковый главный фрикцион сухого трения, коробку передач, планетарные механизмы поворота и бортовые редукторы. Коробка передач — двухвальная, простая, с постоянным зацеплением шестерен и инерционными синхронизаторами второй, третьей, четвертой и пятой передач. Первая передача и передача заднего хода имеют механические приводы управления для облегчения их выключения в случаях остановки двигателя при трогании машины с места. На остальных передачах используются гидросервоприводы.

Равномерное прямолинейное движение, выполнение поворотов и торможение обеспечиваются двумя двухступенчатыми планетарными механизмами поворота (ПМП) с блокировочными фрикционами, по одному с каждой стороны. ПМП размещаются в проставках, которые крепятся к картеру коробки передач и позволяют выполнять повороты с двумя фиксированными радиусами: один равен примерно девяти м, а другой равен расстоянию между осями гусеничных лент машины. Фрикционы и тормоза поворота ПМП работают в масле с трением «сталь по металлокерамике». Остановочные тормоза ленточные, двустороннего действия. Левый остановочный тормоз дополнительно используется в качестве стояночного. Бортовые редукторы, передающие крутящий момент на ведущие колеса ходовой части, представляют собой однорядные планетарные передачи, в которых зубья эпициклических шестерен нарезаны на картере, а солнечные шестерни выполнены заодно с ведущими валами. Плавность движения машины, особенно по пересеченной местности, обеспечивает ходовая часть. В ее состав входят гусеничный движитель и подвеска. Гусеничный движитель с каждого борта имеет по шесть одинарных обрезиненных опорных катков, три обрезиненных поддерживающих ролика, направляющее и ведущее колеса, гусеничную ленту.