В шестигранной сварной башне размещалась спаренная установка 20-мм пушки KwK 30 и 7,92-мм пулемета MG 34. Углы наведения в вертикальной плоскости колебались в пределах от-10° до +26°, горизонтальный угол в 360° обеспечивался вращением башни. Спуск пушки и пулемета был синхронизирован, но предусматривалась и возможность раздельной стрельбы. Наведение спаренной установки на цель осуществлялось с помощью телескопического прицела TZF6. Боекомплект состоял из 180 выстрелов и 1050 патронов к пулемету. Вращение башни производилось вручную, с помощью механического привода. В крыше башни над местом командира находился посадочный люк, второй люк располагался в кормовой стенке башни. В распоряжении командира имелся вращающийся перископический прибор наблюдения, к которому при необходимости в ходе разведки можно было присоединять фотоаппарат.
Изюминкой бронеавтомобиля стала, безусловно, конструкция шасси. Достаточно сказать, что все колеса были ведущими и управляемыми. При повороте броневика поворачивались все восемь колес: четыре передних — в сторону поворота, четыре задних — в противоположную, причем передняя и задняя пары колес поворачивались на больший угол, чем средние. Это, а также наличие реверса, позволявшего двигаться вперед и назад с одинаковой скоростью, обеспечивало машине хорошие проходимость и маневренность.
Шасси GS имело рамную конструкцию и подвеску, которую можно определить как полунезависимую. Каждое из восьми колес подвешивалось к раме с помощью двух рычагов, расположенных один над другим. Верхние рычаги попарно соединялись с полуэллиптическими рессорами, последние, в свою очередь, крепились к раме. Таким образом, с каждой стороны шасси находилось по две рессоры.
На шасси GS устанавливался двигатель Bussing-NAG L8V-GS, 8-цилиндровый, карбюраторный, V-образный, жидкостного охлаждения; мощностью 150 л.с. при 3000 об/мин и рабочим объемом 7913 см³. С 1939 года двигатель L8V-GS выпускался в новой модификации. Диаметр цилиндров увеличили со 107 до 110 мм, в результате чего рабочий объем возрос до 8363 см³, а мощность — до 180 л.с. Емкость двух топливных баков составляла 150 л (118 л + 32 л).
Крутящий момент передавался от двигателя через двухдисковое сухое сцепление Fichtel&Sachs и трехскоростную коробку передач (3+3) Bussing- NAG GS Umkehr с демультипликатором на главную раздаточную коробку. От нее — на межмостовые раздаточные коробки, установленные в переднем и заднем мостах. Межмостовые раздаточные коробки включали в себя самоблокирующиеся дифференциалы, дававшие возможность колесам разных мостов вращаться с разной скоростью. В свою очередь, каждый мост оснащался собственным дифференциалом типа ZF КХ. Этот дифференциал позволял колесам одного моста вращаться с разной скоростью. На колеса крутящий момент передавался с помощью полуосей.
Шасси GS оснащалось механическими тормозами, действовавшими на все восемь колес, имевших резиновые шины размером 210-18 с самогерметизирующимися камерами низкого давления.
Почти одновременно с Sd.Kfz.231 (8-Rad) был запущен в серию вариант Sd.Kfz.232(8-Rad) — schwerer Panzerspahwagen (Fu) — по сути радиофицированная версия линейного броневика. На нем устанавливались радиостанция Fu 11 SE80 и коротковолновая радиостанция Fu Spr «а» с антенной рамочного типа. Последняя сзади крепилась к корпусу, а спереди — к башне. Крепление имело особую конструкцию, не затруднявшую вращения башни. Однако при стрельбе назад можно было повредить задние стойки антенны. Кроме того, высота бронеавтомобиля возросла до 2900 мм против 2350 мм у Sd.Kfz.231 (8-Rad), что никак нельзя считать достоинством разведывательной машины. На броневиках поздних выпусков ставилась куда более незаметная штыревая антенна с «метелкой». За время серийного производства заводские цехи покинули 607 бронеавтомобилей первых двух модификаций.
С апреля 1938 года по апрель 1943-го на шасси GS выпускалась и радиомашина Sd.Kfz.263(8-Rad) — schwerer Panzerfunkwagen — для взводов связи разведывательных частей. Она оснащалась радиостанцией дальнего радиуса действия мощностью 100 Вт (позднее 80 Вт) — Funkgerat Юг mittleren Panzer-Funktrupp «Ь» с рамочной антенной и мачтовой телескопической антенной Kurbelmast «Р» высотой 9 м.
Sd.Kfz.263(8-Rad) башни не имел. Конфигурация корпуса также была изменена по сравнению с Sd.Kfz.231.