Der Rahmen bestand aus Stahlrohren und trug die Coupé-Karosserie aus Stahl. Der Motor mit obenliegender Nockenwelle entwickelte in der leistungsgesteigerten Version DB5 Vantage mit 3-Weber-Vergasern rund 314 PS. Die Kraftübertragung erfolgte wahlweise über eine 3-Stufen-Automatik oder ein 5-Gang-(ZF-)Handschaltgetriebe auf die Hinterräder. Der Aston Martin DB5 verfügte vorne über doppelte Querlenker mit Schraubenfedern, Teleskopstoßdämpfern und Stabilisator, hinten über Starrachse mit Schraubenfedern, Längslenkern und einem Wattgestänge zur Seitenkraftabstützung, die Lenkung übersetzte mit einem Zahnstangenlenkgetriebe. Der DB5 verzögerte über hydraulische Girling-Scheibenbremsen rundum mit Vakuumbremskraftverstärker.

Zwischen 1963 und 1965 entstanden etwa 1 100 Exemplare, rund 125 davon als Cabrio (Drop Head Coupe), 12 Stück als Sportkombi (Shooting Brake) durch den Karosseriebetrieb Radford gebaut.

Der DB9 ist in 2 Versionen erhältlich, als Coupé und als Cabriolet (mit elektrisch betätigtem Verdeck), Volante genannt. Das Chassis ist komplett aus verklebten Aluminiumelementen gefertigt und extrem steif. Dies sorgt für eine hohe passive Sicherheit und verbessert außerdem das Fahrverhalten. Alle wesentlichen Komponenten der Karosserie sind ebenfalls aus Aluminium und teilweise aus Kunststoff gefertigt, im Fahrwerks- und Antriebsbereich wird neben Aluminium auch Magnesium verwendet. Durch den großzügigen Einsatz von Leichtmetallen und Verbundwerkstoffen bei nahezu allen Fahrzeugkomponenten wird die Fahrzeugmasse relativ gering gehalten.

Die Kraftübertragung erfolgt über eine Gelenkwelle aus Karbon vom Frontmotor auf die Hinterräder mit Sperrdifferenzial und Traktionskontrolle. Der DB9 verfügt über eine Transaxle-Anordnung, d. h. der Motor liegt vorne, das Getriebe mit integriertem Differenzial hinten. Erhältlich ist ein manuelles 6-Gang-Getriebe oder ein automatisiertes Schaltgetriebe mit »Paddels« am Lenkrad zum Schalten. Durch die Transaxle-Anordung wird eine sehr ausgeglichene Gewichtsverteilung von nahezu 50:50 zwischen Vorder- und Hinterachse erreicht. In Verbindung mit dem hinter der Vorderachse liegenden Motor ergibt sich eine Massenkonzentration nahe der Fahrzeugmitte, woraus ein sehr neutrales und agiles Fahrverhalten folgt. Das hinsichtlich der Federung und Dämpfung eher sportlich ausgelegte Fahrwerk verfügt vorne und hinten über eine Doppelquerlenkerradaufhängung jeweils mit Stabilisatoren. Vorne wird eine spezielle Fahrwerksgeometrie verwendet, die ein Eintauchen der Karosserie beim Bremsen vermindert (engl.: Antidive). Der DB9 verzögert über großzügig dimensionierte innenbelüftete und geschlitzte Scheibenbremsen mit ABS und Bremsassistent. Eine dynamische Stabilitätskontrolle DSC (entspricht ESP) greift in kritischen Fahrsituationen (z. B. übersteuern des Fahrzeugs) ein. Front- und Seitenairbags sowie ein Überrollbügel bei der Cabrioversion sorgen für eine hohe passive Sicherheit. Entsprechend der britischen Tradition wird im Innenraum sehr viel Holz und Leder verarbeitet, das Ambiente wirkt somit sehr luxuriös. Die Fertigung des Fahrzeugs erfolgt zum großen Teil in Handarbeit.

Als direkte Wettbewerber sind Ferrari F430, Porsche 911 Turbo und Jaguar XKR zu nennen. Aston Martin wurde Anfang 2007 mehrheitlich von einem Konsortium um das britische Rennsportunternehmen Prodrive übernommen.