S12XF系列涵盖四种高度整合的微控制器，具备多种记忆体组态及性能更加提升的飞思卡尔XGATE辅助处理器，封装方式则从112支接脚的LQFP（low-profile quad flat-pack）到10mm x 10mm的64支接脚LQFP，其中64支接脚LQFP为现有尺寸最精巧的FlexRay控制器。小尺寸的S12XF微控制器十分适合在有限空间内应用，例如透过分散式传动器（distributed actuator）与感应器模组，与FlexRay网路的32位元中央控制器相互沟通；16位元S12XF微控制器可作为终端节点，提供广范围的进阶安全与主动驾驶应用，例如悬吊控制、主动防止车辆翻覆、主动式煞车、车道偏移警示、停车调度协助、电子式停车煞车等等。
除了提供FlexRay技术外，S12XF系列还整合了飞思卡尔的XGATE辅助处理器模组，该模组的功能近似于专门辅助CPU的协同处理器，在2004年首度出现在S12X架构当中；这款以RISC为基础的XGATE辅助处理器，能在不消耗CPU处理效能的条件下以两倍于主CPU的速度运作，其设计能够让系统性能在巔峰运转时遽增至100 MIPS。藉由此项辅助处理器架构，S12XF元件可以提供逼近多款32位元微控制器的效能，但仍保有飞思卡尔最杰出的S12X架构优势，如低成本和高度的程式码再利用率等等。
飞思卡尔计划在2007年首季推出MC9S12XF系列元件（MC9S12XF512、MC9S12XF384、MC9S12XF256与MC9S12XF128）的样品及评估用线路板。这系列元件的重要特点如下：
．50MHz的S12X核心，以16位元CISC架构为基础
．内建单一/双重通道FlexRay v2.1，每一通道都支援2.5、5、8与10 Mb/s的资料传输率
．FlexRay的石英时脉从4MHz到40MHz，可藉由PLL让成本及EMC两者最佳化
．内建的XGATE模组可提供高达100 MIPS的额外处理能力
．有512KB、384KB、256KB以及128KB等多款车用水准、且具备错误修正码（ECC）功能的快闪记忆体可供选择
．2KB与4KB的EEPROM，以及16KB、24KB与32KB的RAM
．多达16组通道的类比数位转换器（ADC），并配备可设定的8/10/12位元解析度，只需3us的转换时间
．内建的马达控制模组，使用具备错误防护与电流感应输入的6通道脉衝宽度调变（PWM）
．支援控制区域网路（CAN），本地端互连网路（LIN）以及串列週边介面（SPI）协定
．改良的週期性中断计时器，具备三个同步源（ADC、PMF触发功能，可改进马达控制演算法）
．来自S12X系列的多方面工具支援
