Největší zajímavost nových modelů se samozřejmě nalézá pod kapotou, kde najdeme dvakrát přeplňovaný 3.0 litrový řadový šestiválec, který generuje 435 koní a 520 Nm točivého momentu. Už tak dost výkonný motor je však ještě spojen s hybridním systémem "EQ Boost starter-alternator", který dokáže krátkodobě vygenerovat dalších 16 kW (21 koní) a 250 Nm točivého momentu.
Kromě schopnosti krátkodobě zvýšit výkon však tento hybridní systém slouží i ke generování elektrické energie pro 48 voltový vnitřní elektrické systém. O přenos výkonu na kola se pak stará devítistupňová automatická převodovka AMG Speedshift TCT 9G, která spolu s pohonem všech kol Performance 4Matic+ posílá výkon přesně tam, kde je třeba.
AMG vybavilo řadový šestiválec jedním klasickým turbodmychadlem a jedním elektrickým kompresorem. Hybridní jednotka EQ Boost je pak umístěna mezi motorem a převodovkou. Díky spolupráci systému EQ Boost a kompresoru je pak motor schopen akcelerovat krásně plynule a bez zaváhání.
Primárním cílem elektrifikace nového modelu měla být snaha o dosažení co nejnižších emisí a také snížení spotřeby, na hravém a dynamickém charakteru vozů AMG se však změna nijak neprojevila. I nadále zvládne nové CLS 53 z 0 na 100 km/h za 4.5 sekundy a akcelerace se zastaví teprve při rychlosti 270 km/h.
Šasi vozu byla vylepšeno novým vzduchovým podvozkem, úprav se dočkalo řízení a vyladěny byly dokonce i odklony kol. Pro maximální komfort si pak řidič může vybrat z celkem pěti různých nastavení (Eco", "Comfort", "Sport", "Sport+" a "Individual").
Kromě klasického Mercedes-AMG CLS 53 se představila ještě speciální verze "Edition 1" modelu CLS 53 4Matic+, která nabízí mimo jiné i exkluzivní doplňky, speciální interiér doplněný o detaily měděné barvy, čalounění kůží Nappa s kontrastním prošíváním, ambietní osvětlení a mnoho dalšího.
