在微微隆起的发动机盖下，原本的6.2L V8自然吸气发动机（M156)已经被全新的5.5L双涡轮增压发动机所取代。在AMG的内部中，这两台发动机使用的同样是“63”的代号，而这台排量更小，但是却一身蛮力的增压发动机肯定将会成为未来AMG的主力。
相比此前完全由AMG自主研发的6.2L V8发动机不同，这台代号为M157的v8双涡轮增压发动机（奔驰称之为Biturbo）是从此前S级上使用的M278发动机基础上改进得来的。发动机使用了大缸径小冲程的设计，搭载了燃油直喷，可变气门正时等主流技术，最大功率525马力（386kW）/5250-5750rpm，在1700-5000rpm之间都能输出700Nm的最大扭矩。
从数据上看，AMG对于这台发动机并没有采取太极端的调校，仅1.0bar的增压值（M5上的S63B44发动机则达到了1.5bar，只是宝马的valvetronic和双涡管技术很好的解决了涡轮迟滞的问题），说明这台发动机还大有潜力可挖。如果加装AMG高性能选装包，仅仅通过提高增压值（1.2bar），就能轻易将最大功率压榨到557马力，最大扭矩则暴增到800Nm。
相比宝马那台用高科技武装起来的4.4L twinturbo发动机，AMG似乎只能靠排量取胜。不过AMG发动机还有一个特别的卖点，那就是“一个工程师，一台发动机”的品牌哲学。所谓的一人一机就是，每一台AMG发动机，从汽缸体的机轴安装，凸轮轴调节，电气配线，直至最终注入机油，全程作业均由一名AMG资深工程师单独负责完成。最后在通过检测即将出厂之际，由该名工程师在其负责装配调试的发动机上亲笔签署铭牌。由专人打造的高性能发动机绝对是个值得炫耀的东西，这也给AMG车主们带来了独一无二的优越感。
与之相匹配的则是AMG特有的MCT 7速手自一体变速箱，变速箱依旧采用的行星齿轮组的结构，它的特别之处在于，使用了一组效率更高的湿式多片离合器取代传统的液力变矩器。这样的设计保证了足够高的传动效率，而且换挡速度也得到了大幅提升。AMG宣称，MCT变速箱完成一次挡位切换只需要100毫秒，毫不逊色于同级别双离合变速箱。100毫秒什么概念？就是比你眨巴一下眼睛所用的时间还短。
●发动机：性能强劲、颇具超跑风范
或许看到这里，大部分朋友才真正打起精神来。AMG精心调教的5.5升V8双涡轮直喷发动机带来了386Kw(525马力)的强劲动力输出，得益于双涡轮的辅助，这台V8发动机在1700转时扭矩就达到了惊人的700牛米，并一直延续到5000转才开始下降。试想一下在这么宽广的范围区间内发动机一直提供如此强劲的动力输出，4.4秒破百的的官方百公里加速度成绩也就不足为奇了。
如果你觉得动力不够强悍的话，AMG周到的提供了高性能动力套装升级包，通过AMG工程师的进一步压榨，这台发动机可以爆发出410Kw(557马力)的最大功率，峰值扭矩也将达到更惊人的800牛米，完全可以匹敌它的同胞奔驰SLS AMG。
正所谓好马配好鞍，如此强大的发动机怎能不配个好变速箱呢？这点自然不用操心，奔驰为CLS 63 AMG配备了全新的Speedshift MCT七速运动型自动变速箱，根据AMG官方信息，该款变速箱重量仅为137kg，设计十分轻巧，而且在手动模式下的换挡时间仅仅需要100毫秒，甚至可以与保时捷的PDK双离合变速箱媲美。
此外，该款变速箱还提供了四种驾驶模式，包括“C”（节能控制Controlled Efficiency）、“S”（运动Sport）、“S+”（运动增强Sport Plus）和“M”（手动模式Manual），可通过方向盘换挡拨片或AMG自排电子行车模式进行选择；另外，通过AMG自动设置单元，还可以激活赛车起步（Race Start）功能，提供更为迅猛的加速体验。此外，ESP功能调节功能同样十分强大，提供了「ESP ON」、「ESP SPORT」(动力输出限制解除，保留转向修正) 和「ESP OFF」(扭力限制于转向功能修正全部解除) 3种模式，最大限度的保留了驾驶乐趣。