Данный автомобиль оснастили совершенно новым V8 мотором с двойным турбонаддувом, объемом 5,5л. мощностью 520л/сил в базовой версии, а также 550л/сил в версии с установленным опциальным пакетом под названием «AMG Performance Pack». Трансмиссия – автоматическая 7-тупенчатая AGM Speedshift MCT без гидротрансформатора, позволяющая достаточно крупному седану разгоняться с места до 100км всего лишь за 4,4 секунды (с системой AMG Performance Pack разгон происходит за 4,3 секунды).
Максимальная скорость автомобиля составляет 300км/час (топовая версия ограничена электроникой). Новый автомобиль Mercedes-Benz CLS 63 AMG оснастили также и модернизированной передней подвеской от E-Class AMG, непосредственно с расширенной колеей спереди и стойками McPherson, а также адаптированными амортизаторами с регулируемой жесткостью. Плюс к этому водитель сможет выбирать между 3 вариантами настройки скорости переключений трансмиссии и системы стабилизации. Тормозные механизмы с 355мм дисками на всех четырех колесах. Внешне версия авто CLS 63 AMG отличается по еще более агрессивному обвесу кузова, а также колесными дисками 19-дюймов с шинами различной ширины на задней и передней оси.