Rodina Toyota NZ je řada maloobjemových benzínových motorů, které byly poprvé představeny v roce 1997. 1NZ-FE je 1.5litrový čtyřválcový benzínový motor, konvenční verze 1NZ-FXE s Ottovým cyklem používaná v XW10 Prius. . Tento malý 1.5litrový motor se používal ve velkém množství automobilů — Toyota Yaris/Echo, Toyota Auris, Toyota Probox, Scion xB a další kompaktní sedany, hatchbacky vyráběné Toyotou a prodávané především v Japonsku a asijských zemích. Rodina NZ má také menší verzi — 1.3-litrový 2NZ-FE.
1NZ-FE má blok válců „otevřená paluba“ z hliníkové slitiny s tenkostěnnými litinovými vložkami ostnatého typu. Vzdálenost mezi otvory je 8 mm. Konstrukce bloku motoru se vyznačuje přesazením klikového hřídele o 12 mm směrem ke straně sání vzhledem k ose vrtání válců. Klikový hřídel z kované oceli měl čtyři vyvažovací závaží, pět čepů a integrovaný snímač polohy klikového hřídele. Motor 1NZ je vybaven kovanými ocelovými ojnicemi a písty z lehké hliníkové slitiny s poloplovoucími pístními čepy, nízkonapěťovými kroužky a polymerovým povlakem snižujícím tření (LFA — Low Friction Resin with Alumina).
Hlava válců je vyrobena z hliníkové slitiny a má čtyři ventily na válec. Každý válec má dva sací a dva výfukové ventily. Průměr sacího ventilu je 30.5 mm a výfukového – 25.5 mm. Průměr dříku ventilu pro oba typy ventilů je 5.0 mm. Motor má dvojité vačkové hřídele v hlavě (DOHC), které pohání válečkový rozvodový řetěz (rozteč 8.0 mm, jednořadý). Sání je vybaveno systémem VVT-i (variabilní časování ventilů). Ventilový rozvod má pevné zdvihátka ventilů bez podložek (nastavení vůle ventilů je nutné výměnou sady zdvihátek). 1NZ má tradiční vícebodové sekvenční vstřikování paliva. Používá vstřikovače s víceotvorovými tryskami (12 otvorů) a pracuje s tlakem paliva cca 325 kPa. Pro snížení hmotnosti a zahřívání nasávaného vzduchu je sací potrubí vyrobeno z plastu. Do roku 2005 válčila mechanická škrticí klapka a poté, od začátku roku 2005, byl motor vybaven plně elektronicky řízenou škrticí klapkou (ETCS Toyota). Motor má systém přímého zapalování bez rozdělovače (Toyota’s DIS), který je dodáván se samostatnou zapalovací cívkou pro každý válec a zapalovacími svíčkami s iridiovou střední elektrodou.
V roce 2003 byl motor 1NZ-FE revidován. Hlava válců dostala hydraulické seřizovače vůle a válečková vahadla pro ventilový mechanismus. Úhel mezi sacími a výfukovými ventily byl zmenšen z 33 na 21 stupňů. Modernizovaný motor dostal nové písty, nové výfukové potrubí, novou upravenou konstrukci třícestného katalyzátoru plus druhý přídavný měnič, systém EGR a iridiové zapalovací svíčky s dlouhou závitovou částí.
Motor 1NZ-FXE (1.5 EFI HYB)
1NZ-FXE je verze pro hybridní vozidla Toyota — Toyota Prius (XW10, XW20), Toyota Prius c, Yaris Hybrid atd. Motor 1NZ-FXE využívá spíše Atkinsonův cyklus než konvenční Ottoův cyklus. Toho je dosaženo udržováním sacích ventilů otevřených během počáteční fáze kompresního zdvihu, což umožňuje reverzní proudění nasávaného vzduchu do sacího potrubí. To znamená snížení plnění válců a snížení točivého momentu a výkonu, ale zvýší se účinnost. Kompresní poměr je u benzínových motorů velmi vysoký — 13.0:1. Tato varianta motoru má hliníkové sací potrubí vybavené tělesem škrticí klapky bez spojky – Toyota ETCS-i. ETCS-i také ovládá systém IAC (Idle Air Control) a tempomat. Systém zapalování je Toyota Electronic Spark Advance (ESA).
V roce 2012 provedl výrobce některé změny v konstrukci tohoto motoru, speciálního pro nadcházející Prius c, evropský Yaris Hybrid a Prius Aqua pro japonský trh. Vylepšená verze se vyznačuje vyšším kompresním poměrem 13.4:1, vodou chlazenou recirkulací výfukových plynů (EGR), vačkovým řetězem s nízkým třením, studeným sáním a bezřemenovým provozem vodní pumpy a kompresoru klimatizace. Výfukové potrubí z nerezové oceli má integrovaný katalyzátor a tvoří jednodílný výfukový systém.
