Cube Craft fonctionne avec un moteur de physique voxel propriétaire qui calcule l'intégrité structurelle en temps réel. Chaque bloc placé affecte les blocs voisins grâce à un système de simulation de gravité qui supporte des porte-à-faux jusqu'à 12 blocs horizontalement sans colonnes de soutien. Le moteur traite la détection de collision à 60 images par seconde même dans des mondes contenant plus de 500 000 blocs placés.
Le système d'interaction des matériaux reconnaît 47 propriétés de blocs différentes incluant l'inflammabilité, la conductivité, la transparence et le poids. Les blocs d'eau s'écoulent en utilisant des algorithmes d'automates cellulaires se propageant sur 8 cellules adjacentes par tick. Les circuits équivalents à la redstone prennent en charge les portes logiques, les minuteries et les cellules mémoire permettant de construire des ordinateurs fonctionnels entièrement dans le monde du jeu.
L'architecture multijoueur utilise une synchronisation basée sur les chunks divisant les mondes en régions de 16x16x16 blocs. Seuls les chunks modifiés transmettent des données réduisant la bande passante à moins de 2 Ko par seconde pendant la construction collaborative active. Le serveur prend en charge jusqu'à 32 constructeurs simultanés dans un seul monde avec résolution automatique des conflits lorsque plusieurs joueurs modifient le même bloc.