エンジンは、2006年度からトヨタが「RV8J」、ホンダが「HF386E」という排気量3000ccのオリジナルレーシングエンジンを供給してきました。しかし2009年度は車両規則改定に伴い、両メーカーとも排気量3400ccV型8気筒のレース専用エンジンをそれぞれ新開発して、スウィフトのシャシーに組み合わせることとなりました。
フォーミュラ・ニッポンは長らくエンジンの最大排気量を3000ccとしてきましたが、近年のレーシングテクノロジーの進化を考慮し、最も効率よく高性能を発揮し、しかも多方面で流用ができる規格として3400cc、V型8気筒というレイアウトが決まりました。

トヨタが供給するエンジンの型式名は「RV8K」で、このエンジンはSUPER GTレースにも流用されます。その際のエンジン名は「RV8K-G」となる予定です。
ホンダが供給するエンジンの型式名は「HR09E」となります。こちらのエンジンも他カテゴリーでの流用を考慮して設計されていますが、09年の時点ではフォーミュラ・ニッポン以外のレースで使用される予定はありません。

どちらのエンジンも最先端のテクノロジーを投入して設計され軽量コンパクトにまとまっており、重量は約120kg、600馬力以上の出力を発揮します。フォーミュラ・ニッポンでは、このエンジンに最大回転数を10300rpmに抑制するレブリミッターを装備して用います。レブリミッターは、より高性能を発揮することが可能なエンジンに制限を加え、性能を適正なレベルに揃えて競争の主役をドライバーのテクニックにするために働きます。また、エンジンの消耗を最小限にしてメンテナンスコストを抑制することにもなります。
これらのエンジンは、メーカーからいったんは統括団体である日本レースプロモーション（JRP）に納入され、メンテナンス後に各チームへと配分されることになります。これは公平性を保つための規則です。また過度のエンジン開発競争を防止するため、2009年からは「4レース1エンジン制度」と定められました（2008年は3レース1エンジン）。これは1基のエンジンで4大会を戦うことを定めた規則で、この間にエンジントラブル等を起こして予定外のエンジン交換をした場合は、ペナルティとして予選順位を10番手降格するというものです。ただし、決勝レース中にエンジントラブルを起こして完走できなかった場合は、ペナルティの対象とはならないことになっています。