La Donkervoort D8 GTO est plus longue de 35 cm et plus large de 15 cm que les GT et D8 pour mieux accueillir le cinq-cylindres Audi 2.5 TFSI placé en position longitudinale (les deux autres profitent d'un 1.8 TFSI). Ce moteur a une puissance de 340 ch, mais un commutateur dans le cockpit permet de passer à 400 ch. Le couple est de 450 Nm à 1600 tr/min. Le bloc Audi retravaillé par le constructeur néerlandais s'avère 30 kg plus léger. Compte tenu de la puissance et du poids de 700 kg, Donkervoort s'est, pour la première fois, résigné à installer un système antipatinage. Mais l'artisan insiste que c'est surtout pour rouler « quand il pleut ».
Cette sportive décapotable doit sa légèreté, et sa rigidité, à ses grands panneaux en carbone composite collés sur le châssis tubulaire en acier. La D8 GTO possède des fermetures de capot en aluminium selon une technique utilisée dans l'industrie aérospatiale. Les portes d'une seule pièce à charnières intégrées sont capables de résister à un choc latéral 1500 kg. D'autres éléments sont nouveaux comme la barre stabilisatrice de l'essieu avant et le pont arrière.
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