Двигатель 2GR-FE имеет объём 3,5 л (3456 куб.см), и предназначен для установки на переднеприводных и 4WD автомобилях.[2] Диаметр цилиндра 94 мм и ход поршня 83 мм. В зависимости от конкретного автомобиля, значение мощности двигателя и крутящего момента разнится, и примерно составляет 266—280 л. с. (198—209 кВт) при 6200 оборотах в минуту, крутящий момент 332—353 Нм при 4700 оборотах в минуту на 87 октане.[3] На этих двигателях используется система газораспределения Dual VVT-i, для обоих валов, приводимых в движение цепной передачей. Кулачки распределительных валов имеют вогнутое основание, что позволяет увеличить высоту подъёма клапанов по сравнению с традиционной системой, использовавшейся на двигателях 1GR-FE. Эта конструкция увеличивает общую высоту головки блока цилиндров. Такая система используется на всех двигателях серии GR с Dual VVT-i. Полная масса двигателя составляет 163 кг. Двигатель 2GR-FE устанавливался на: