Samaran sai aluksi vain 1300-kuutioisella moottorilla, joka oli sijoitettu eteen poikittain. Pian tämän jälkeen tuli saataville 1500-kuutioinen moottori. Nämä olivatoli varustettu kaasuttimilla 1990-luvun puoliväliin asti. 1980–1990-lukujen taitteessa saatavilla oli myös edullinen Samara City, jossa oli 1,1 litrainen moottori, joka antoi Samaralle noin 130 km/h huippunopeuden. Vuonna 1991 kiristyivät päästövaatimukset, joten Samaran moottoriin laitettiin Solexilta lisenssoitu [[Axtec]]-järjestelmä, joka ohjasi kaasutinta. Lisäksi autoon asennettiin katalysaattori. Järjestelmä ei edustanut toimivuudeltaan huippua, ja vanhetessaan auton pakokaasupäästöt usein kohosivat. 1995 Samara sai kaasuttimen tilalle monipistesuihkutusjärjestelmän, joka oli General Motorsin tekniikkaan perustuva, ja moottorivalikoima supistettiin pelkkään 1,5 litraiseen. Vuodesta 2000 GM:n polttoainejärjestelmä korvattiin samalla Boschin järjestelmällä, joka on myös Lada 110-mallissa. Samaran moottorin puolikasta käytetään OKA-autossa.
