第三代Q45（F50）于2000年纽约车展亮相，与前代Q45（Y33）一样，基于日本本土市场的Cima打造，搭载全新的双顶置凸轮轴4.5升VK45DE V8发动机，匹配带超速档的5速自动变速箱。该车于2001年4月开始销售，作为2002款车型上市，起售价为50,500美元（相当于2025年的91,800美元）。Q45以其独特的“加特林机枪”风格HID前大灯而闻名，每侧包含11个灯泡，其中7个用于HID近光氙气大灯。
在上市时，Brock Yates为《Car and Driver》撰文，将第三代Q45与市场上的主要竞争对手（在价格上属于中高端或行政级V8轿车类别，如Audi A6和Lexus GS）进行了比较，称其为“一款极其精致、舒适且独特的机器。
开发工作始于1996年，Mamori Aoki设计的外观于1998年定型，并于2000年3月获得专利。Aoki表示，该设计旨在唤起“一辆驾驶者之车，而非 chauffeur-driven 的豪华轿车”的感觉。
第三代Q45（F50）在日本栃木组装，比前代（Y33）更宽，轴距更长，内部空间增加了5立方英尺（0.14立方米）。抗扭刚性提高了40%。悬挂系统采用前支柱和多连杆后悬挂，前后均配备防倾杆。
第三代Q45是首款配备基于激光的自适应巡航控制系统的Infiniti车型。标准配置包括真皮内饰、电动天窗、8向电动前排座椅、遥控无钥匙进入、雨量感应雨刷、轮胎压力监测系统和侧气帘。中控台设有两种尺寸的隐藏式杯架，扶手下方有一个储物格，以及第二个更深的储物格。标准电子设备包括：CD播放器、8扬声器Bose音响系统、行车电脑、倒车影像系统以及带平面（标准地图视图）和鸟瞰（三维）显示模式的语音激活导航系统。由Visteon提供的语音识别系统经过训练，可识别150种方言中的50,000个单词。2002款Q45是日本以外首款提供语音控制导航和倒车摄像头的车型，此前仅有日本本土市场的1991款Toyota Soarer提供此功能。车身可容纳五名乘客，空气动力学风阻系数为0.30。
选装的Premium Package包括可调悬挂、18英寸8辐钛色运动合金轮毂、245/45R18 V级轮胎、后部显示器、后部电动遮阳帘和后门手动遮阳帘、带加热和通风功能及打孔真皮嵌件的温控前排座椅、带7.0英寸LCD的导航系统、智能巡航控制、卫星广播、自动开闭后备箱、带记忆功能的电动可调后排加热座椅、后排音频和空调控制以及位于B柱和前排座椅靠背的后排出风口——并可选装镀铬18英寸轮毂替代钛色轮毂。
VK45DE发动机最大输出功率为340马力（254千瓦），扭矩为333磅·英尺（451牛·米），使Q45（F50）轿车从0加速到60英里/小时（97公里/小时）仅需6.0秒。
2003款车型配备了改进的安全系统、更高的最终传动比（以提升加速性能——降低了高速公路燃油经济性）、重新编程的TCU以及年中推出的卫星广播选装件。CD换碟机可直接在仪表板主机上加载CD。
2005年，Q45进行了小幅改款，修改了前后保险杠、引擎盖、格栅、后备箱盖和饰条、前大灯、侧面、前部和后部镀铬装饰条，并集成了雾灯和LED尾灯。内饰采用了重新设计的双缝线座椅、全白色发光仪表刻度、用于附件控制的真金属旋钮、更深色调的枫木内饰饰条、重新校准的变速箱和新的17英寸合金轮毂。2005年，美国市场共销售了1129辆Q45。
