Warszawa, podobnie jak GAZ-M20, wyposażona była w nadwozie o konstrukcji samonośnej z ramą pomocniczą pod silnikiem. Do napędu samochodu użyto dolnozaworowej jednostki R4 o pojemności 2120 cm³, która generowała moc maksymalną równą 50 KM (36,8 kW) oraz moment obrotowy wynoszący 122 Nm. Napęd przekazywany był na koła tylne poprzez 3-biegową ręczną skrzynię biegów (I bieg niezsynchronizowany), suche jednotarczowe sprzęgło oraz jednoczęściowy wał napędowy z dwoma przegubami krzyżakowymi. Zawieszenie kół przednich było niezależne i składało się z podwójnych wahaczy, opartych na sprężynach śrubowych oraz hydraulicznych amortyzatorach ramieniowych. Z tyłu zastosowano sztywny most napędowy zawieszony na półeliptycznych resorach piórowych, dodatkowo wspartych przez hydrauliczne amortyzatory ramieniowe. Prędkość maksymalną Warszawy M-20 określano na 105 km/h.