Veyron 16.4 Grand Soprt Vitesse sejatinya merupakan Veyron Grand Sport versi atap terbuka yang saat ini menyandang gelar sebagai mobil produksi terkencang di dunia dengan kemampuannya yang sanggup memutar jarum spidometer menyentuh angka 431 km/jam.
Para insinyur dan teknisi Bugatti telah mendongkrak kemampuan mesin Grand Sport yang sebelumnya sebesar 1.001 tenaga kuda dengan torsi 1.250 Nm, menjadi 1.200 tenaga kuda dengan kekuatan puntir 1.500 Nm untuk ditanamkan di engine bay Grand Sport Vitesse.
Mesin 16 silinder berkonfigurasi W16 ini mendapatkan tenaga tambahannya lewat penggantian perangkat turbocharger dan intercooler dengan ukuran yang lebih besar, sementara sasis kendaraan diperkuat untuk mengimbangi kenaikan tenaganya yang brutal.