Новый двигатель V8, хотя и построен на базе предшественника и имеет аналогичное расстояние между цилиндрами, во всех деталях претерпел, однако, последовательную модернизацию. Так, например, обладая на 15% меньшим рабочим объемом (4 663 вместо 5 461 см3), он развивает мощность в 435 л.с., то есть примерно на 12%, чем у предшественника (388 л.с.). В то время как текущая версия купе CL 500 расходует 12,3 л топлива на 100 км, то с новым двигателем эта модель будет уже обходиться 9,5 л, что означает 22% экономию топлива.
Новый силовой агрегат V6 – в отличие от нового V8 – представляет собой атмосферный двигатель, который, однако, благодаря применению модульного принципа позволит в будущем использовать вместе с собой один турбонагнетатель. Двигатель из 3 499 см3 рабочего объема «выжимает» большую мощность – 306 л.с., особенно на фоне предшествующей версии двигателя, работавшей под капотом автомобиля S-Класса и дававшей при том же рабочем объеме 272 л.с. Крутящий момент возрос с 350 до 370 Нм и доступен теперь в диапазоне между 3 500 и 5 250 об/мин.