Під капотом новітньої моделі CTS-V ховається могутній 6,2-літровий V8 від суперкара Chevrolet Corvette Z06, оснащений механічним нагнітачем.
Завдяки компресору седан розвиває потужність 640 к. с. і крутячий момент 855 Нм, ставши найпотужнішим серійним «Кадиллаком» за всю історію. У парі з мотором працює «скорострільна» восьмиступенева коробка передач, а зовні автомобіль можна впізнати за карбоновим капотом, ґратами радіатора з дрібної сітки і розширеними колісними арками.