O Lexus LS atual percorre até 1.025 km com um depósito cheio, com base no consumo em ciclo combinado. Os números abaixo referem-se à variante com melhor autonomia de cada geração.
| Anos | Motorização | Autonomia |
|---|---|---|
| 1990–1995 | Combustão | 773 |
| 1995–1997 | Combustão | 825 |
| 1997–2000 | Combustão | 697 |
| 2000–2003 | Combustão | 694 |
| 2003–2006 | Combustão | 737 |
| 2006–2013 | Combustão | 903 |
| 2013–2018 | Combustão | 977 |
| 2018–2021 | Combustão | 1.262 |
| 2021–2025 | Combustão | 1.025 |
A autonomia é calculada a partir da capacidade do depósito e do consumo em ciclo combinado de cada variante (depósito ÷ consumo × 100), para a variante com melhor autonomia de cada geração — a autonomia real varia com o estilo de condução e as condições. Os números fora de um intervalo plausível para o tamanho do depósito são excluídos.