Se presentó oficialmente en el Salón del Automóvil de Ginebra de 2006,^[6]​ aunque empezó a batir récords desde 2005. Una de las características más notables, además de su rendimiento récord, es su construcción. Se ha utilizado principalmente fibra de carbono para reducir el peso y se han diseñado la mayoría de las piezas mediante CAD en lugar de un enfoque más tradicional de modelado. La mayoría de sus componentes se cortaron con una máquina CNC.

Los componentes de fibra de carbono se complementaron con Kevlar y panal de aluminio en toda la estructura. Al estar reforzado por un subchasis delantero de cromo-molibdeno, tiene una rigidez torsional global de 58 000 N·m (42 779 lb·pie)/grado. La plataforma de motor basada en Ford evolucionó hacia una más exclusiva desarrollada específicamente por el propio fabricante. El chasis se mejoró para obtener un rendimiento aerodinámico con una carga aerodinámica total de 220 libras (100 kg) a 155 mph (249 km/h).

Tanto la carrocería como el interior contienen partes nuevas, con un nuevo diseño de defensa delantera diseñado para aprobar la rigurosa evaluación e incorpora otras modificaciones que incluyen la refrigeración de frenos, faros antiniebla y faros de posición de lado, tal como lo exigen las reglas estadounidenses. Los faros delanteros han sido ligeramente rediseñados para satisfacer la nueva línea de la defensa.

Los paneles tipo faldones laterales permiten obtener mayor fuerza descendente (downforce) dado que aumenta el área debajo de la carrocería. El nuevo exterior ha sido creado usando el software Icem Surf CAD, líder de la industria. Con esta tecnología, el fabricante intenta garantizar máximo nivel de refinamiento en detalles como las uniones entre piezas. Se han hecho modificaciones hechas para cumplir con las regulaciones estadounidenses de impactos traseros, que ha servido también para liberar espacio alrededor del silenciador. La cubierta del motor es más bien una ventana de vidrio.

Cuenta con un característico techo desmontable, un singular sistema de apertura de sus puertas y un interior donde abunda el cuero y el tejido alcantara.^[7]​

Los frenos de disco carbono-cerámicos presentan calipers de ocho pistones al frente y de seis en el eje trasero, cada uno siendo 2 kg (4 libras) más ligero que los demás estándar. La potencia de frenado fue suministrada por pinzas Brembo de ocho pistones delante y pinzas de competición AP detrás, ambas de aleación ligera y con asistencia eléctrica. Otra innovación son las ruedas opcionales de fibra de carbono. Nuevamente, cada rueda de carbono es 3 kg (6,6 libras) más liviana que las de aleaciones de magnesio. Así, el CCX ahorra 5 kg (11,0 libras) por rueda, convirtiéndose en el coche con el menor peso apoyado en el suelo. Esta es una manera de diferenciar el peso suspendido de que hace contacto con el suelo.

El chasis tipo semimonocasco está construido con fibra de carbono preimpregnada,^[8]​ combinada con una estructura de aluminio tipo panal de abejas (honeycomb) y Kevlar. Este uso de tecnología aeroespacial cada vez más aplicada en los coches, permiten mantener bajo peso, reducir el tamaño manteniendo una rigidez estructural óptima para el manejo y de alta efectividad contra impactos. Las tomas laterales dirigen el flujo de aire al centro generando una zona de alta presión, logrando algo que pocos deportivos consiguen sin colocar una toma de aire en el techo.^[4]​ La fuerza lateral que puede llegar a ejercer el vehículo es de 1.3 G.^[9]​

Quizás lo más impactante del trabajo realizado en este motor, sea que lograron adaptarlo al combustible de 91 octanos y a las estrictas normas de contaminación de California, sin renunciar a su potencia original. Para ello se rediseñaron las cabezas de cilindros, agregando mayor área para el accionamiento de las válvulas.

Otras modificaciones son los nuevos árboles de levas y la utilización de inyectores de combustible dobles más pequeños. El tanque de combustible también fue sustituido por uno nuevo. El múltiple de escape de acero inoxidable está recubierto de cerámica; y se utiliza fibra de carbono para el múltiple de admisión. Una transmisión transversal de seis velocidades y un diferencial de deslizamiento limitado sensible al par se acoplan al motor, junto con un embrague de doble disco en los modelos equipados con paletas de cambio detrás del volante.^[10]​^[11]​^[12]​

Estableció su primer récord de vuelta en 2005, marcando una tiempo en la pista de Top Gear de 1:17.60, pilotado por The Stig. Al año siguiente, estableció un récord en Nürburgring cuando alcanzó una velocidad máxima de 194 mph (312 km/h). Volvió al lugar de su récord original en 2006, estableciendo otro récord de pista de Top Gear de 196 mph (315 km/h), pilotado por Jeremy Clarkson. Con el piloto Horst von Saurma, estableció un récord de 0 a 124 mph (0 a 200 km/h) en solamente 9.3 segundos y un récord de 0 a 186 mph (0 a 299 km/h) en 29.2 segundos en Papenburgo Sport Auto. A la fecha, sigue estando entre las 50 mejores velocidades jamás establecidas en Nürburgring.

A pesar de su alta potencia, las críticas indicaban que era relativamente fácil de manejar. Una reseña de Road & Track destacaba lo civilizado y predecible que se comportaba el coche, incluso cuando se le llevaba al límite. El CCX es incluso más potente que su predecesor el CCR, que se ganó su reputación por superar a McLaren en la pista.

Koenigsegg instaló un control de tracción estilo Fórmula 1 con cinco modos distintos. La altura de manejo era ajustable y estaba integrada en la suspensión de doble horquilla delantera y trasera con amortiguadores de gas hidráulicos VPS.^[17]​

El CCXR «Flower Power» es un derivado más ecológico del CCX original, que fue modificado para funcionar con gasolina normal o biocombustible E85. Con esta fuente de combustible, el CCXR rendía unos impresionantes 1018 CV (1004 HP; 749 kW) y tenía un consumo más elevado de 22 L/100 km (4,5 km/L; 10,7 mpgAm), en comparación de los 17 L/100 km (5,9 km/L; 13,8 mpgAm) del CCX original. El fabricante daba la posibilidad a los clientes de adaptar al CCX para funcionar con etanol. Las diferencias de potencia y tipo de combustible es prácticamente lo único que diferencia al CCX del CCXR, mientras que la construcción de la carrocería, la suspensión, frenos, dirección, ruedas, transmisión y demás desarrollos es igual en ambos modelos.

Es una versión "respetuosa con el medio ambiente" del CCX producido de 2007 a 2010, equipado con el mismo V8 de 4,7 L (287 plg³) con doble sobrealimentación,^[18]​ pero adaptado para su uso con biocombustible etanol E85.^[19]​ Los ajustes del motor del CCXR resultan en más potencia que en el CCX, produciendo 1018 CV (749 kW) a 7200 rpm y 1060 N·m (782 lb·pie) de par máximo a 6100 rpm, es decir, un 25% más de potencia que el CCX, haciéndolo en su momento, el tercer automóvil de producción más potente del mundo, después del SSC Ultimate Aero TT^[20]​ y del Bugatti Veyron 16.4 Super Sport. Este aumento de potencia le permite al vehículo ir a más de 400 km/h (249 mph) de velocidad máxima,^[21]​ debido al uso de materiales muy livianos como el kevlar y la fibra de carbono para su construcción.^[22]​ Tiene un consumo promedio de 22 L/100 km (4,5 km/L; 10,7 mpgAm).^[23]​

Los frenos de disco son cerámicos de 380 mm (15,0 pulgadas) de diámetro los delanteros con pinzas de ocho pistones; y los traseros de 362 mm (14,3 pulgadas) con pinzas de seis pistones. Las ruedas son fabricadas exclusivamente para este modelo por Michelin Pilot Sport de medidas 255/35 R19 pulgadas (48,3 cm) las delanteras; y 335/30 R20 pulgadas (50,8 cm) las traseras. El vehículo está homologado para circular en carretera. El techo se puede extraer pasando de ser cupé a targa, ya que la capota se guarda en la parte frontal del coche debajo del cofre.

La versión CCXR Edition es una edición limitada presentada en el Salón del Automóvil de Ginebra de 2008. Solamente estaba disponible por órdenes especiales en un producción de cuatro unidades,^[24]​ salida de las peticiones de los clientes que demandan algo diferente dentro de la marca.^[19]​ Toda la carrocería es de fibra de carbono sin pintar en negro clásico. El forjado, mecanizado y ruedas de aluminio pulido. Los automóviles Koenigsegg CCXR Edition son extremadamente ligeros e incorporan freno óptimo refrigeración. La superficie brillante y pulido de las ruedas fue elegido para maximizar el contraste con la carrocería de carbono negro.

Tiene un alto rendimiento que especialmente está desarrollado por el alerón trasero, un divisor (splitter) frontal más grande, más de la parte delantera. La velocidad máxima que alcanza es de alrededor de 400 km/h (249 mph).^[24]​

El CCXR Trevita es una edición limitada de la edición de Koenigsegg CCXR con un acabado de diamante tejido en fibra de carbono. Trevita es una abreviatura en sueco y se traduce en tres blancos.

La carrocería diamante, totalmente desarrollada por Koenigsegg, es un método nuevo y único para la fabricación de fibra de carbono del CCXR Trevita. Al utilizar este método nuevo y único, Koenigsegg ha logrado fibras con una capa de acabado en diamante.^[25]​ El proceso fue desarrollado completamente en la sede de Koenigsegg, donde se lleva a cabo el tratamiento de la fibra con cuidado en pequeñas cantidades, antes del procesamiento de los materiales preimpregnados.

Solamente se han producido tres unidades, por lo que es el más raro y exclusivo de los vehículos fabricados por la firma. Los tres coches cuentan con la carrocería Koenigsegg de diamantes, doble ala trasera de carbono, inconel sistema de escape, frenos cerámicos de carbono con ABS, bolsas de aire, cambios en el volante, crono en el panel de instrumentos, sistema de información y entretenimiento, sistema de control neumático y un sistema de elevación hidráulico.^[26]​^[27]​

• Automóviles con diseños de puertas inusuales