El Cadillac ATS actual recorre hasta 818 km con un depósito lleno, según el consumo en ciclo combinado. Las cifras siguientes corresponden a la variante con mejor autonomía de cada generación.
| Años | Motorización | Autonomía |
|---|---|---|
| 2013–2019 | Combustión | 829 |
| 2015–2019 | Combustión | 818 |
La autonomía se calcula a partir de la capacidad del depósito y el consumo en ciclo combinado de cada variante (depósito ÷ consumo × 100), para la variante con mejor autonomía de cada generación — la autonomía real varía con el estilo de conducción y las condiciones. Las cifras fuera de un rango plausible para el tamaño del depósito se excluyen.