Sono le auto ibride per definizione, sviluppate e diffuse soprattutto dalla Toyota a partire dalla fine degli anni 90, che prevedono la compresenza di un motore termico (quasi sempre a benzina) e di uno o più motogeneratori elettrici. Il sistema sfrutta l’energia altrimenti dispersa in fase di rallentamento per caricare una batteria piccola, ma di capacità superiore a quella delle mild hybrid: questa funge da serbatoio tampone per ricevere energia e restituirla, nelle successive accelerazioni, a un motogeneratore che è in grado di muovere l’auto da solo per tratti molto brevi (o in collaborazione con il motore termico), riducendone i consumi. Le full hybrid possono funzionare in parallelo o in serie: nel primo caso, il motore elettrico e quello termico possono entrambi azionare le ruote; nel secondo, i due propulsori sono svincolati tra loro e la propulsione della vettura è garantita dal solo motore elettrico, che ricarica anche la batteria nelle decelerazioni, mentre quello termico aziona un generatore che produce la corrente per il funzionamento del sistema. Il layout della Toyota, in realtà, sfrutta entrambi i tipi di funzionamento a seconda dei momenti e, per questo, prevede la presenza di due motogeneratori elettrici.