A kétüléses dízel-hibrid a 2009-ben, a Frankfurti Autószalonon bemutatott L1 tanulmány továbbfejlesztése, utóbbi elődje, az 1-Litre koncepcióautó 2002-ben készült.
Sikerült faragni az L1 fogyasztásából, 1,38 helyett már csak 0,9 liter gázolajat igényel az XL1 száz kilométerenként, 24 grammos (L1: 36) kilométerenkénti szén-dioxid-kibocsátás mellett. A legnagyobb változás az autóval kapcsolatban, hogy a németek teljesen áttervezték a belső teret és szélesebbre rajzolták a karosszériát. Míg korábban egymás mögött ült a sofőr és utasa, most egymás mellé került a két ülés, de a két utas válla nincs egy vonalban, mert az utasülést hátrébb építették be. Az ajtókat az A oszlophoz rögzítették, és felfelé nyílmak.
800 köbcentis, kéthengeres, 48 lóerős dízel és 27 lóerős elektromotor mozgatja a tanulmányt, az együttes teljesítmény 75 lóerő. Csupán 795 kilogrammos az XL1, hála a könnyű súlyú anyagok, elsősorban a karbonszállal erősített műanyag használatának. Ebből készült a karosszéria, a felniket magnéziumból, a féktárcsákat kerámiából, a féknyergeket és futóműalkatrészeket alumíniumból formálták.
Hétfokozatú, dupla kuplungos DSG-váltót kapott a koncepció, de egy kuplung a dízel és elektromotor közé is került, hogy egymástól függetlenül is tudjanak hajtani. Tisztán elektromos módban, a lítium-ion akkumulátorok energiájával 35 km/órás tempóig tud gyorsulni az XL1, ezt követően a TDI-motor is beszáll a hajtásba. 11,9 másodpercig tart a százas sprint, a végsebességet elektronikusan korlátozták 160 km/órára.
3970 milliméter hosszú, 1682 milliméter széles és 1184 milliméter magas a szárnyas ajtókkal szerelt tanulmány, tehát akkora parkolóhelyre van szüksége, mint egy Volkswagen Polónak, viszont csak olyan magas, mint egy Lamborghini Gallardo. Légellenállási együtthatója mindössze 0,186, ami szintén jobb a 0,195-öt tudó L1-énél. Sorozatgyártásra nincs sok esély, de egyes ötleteket később felhasználnak a mérnökök takarékos autók gyártásához.