Cadillac CTS-V оснащен 5.7-литровым LSF V8, который производит 400 л.с. Управляется двигатель 6-тиступенчатой механикой Tremec T56. Отрезок от 0 до 100 км/ч CTS-V пролетает за 4.6 сек. Максимальная скорость 262 км/ч. На тестах в Нюрбургринге, CTS-V показал отличный результат – 7 мин. 59 сек.