Le Cadillac CTS actuel parcourt jusqu’à 923 km avec un plein, d’après la consommation en cycle mixte. Les chiffres ci-dessous correspondent à la variante à la meilleure autonomie de chaque génération.
| Années | Motorisation | Autonomie |
|---|---|---|
| 2003–2007 | Thermique | 667 |
| 2007–2009 | Thermique | 577 |
| 2010–2015 | Thermique | 660 |
| 2015–2019 | Thermique | 923 |
L’autonomie est calculée à partir de la capacité du réservoir et de la consommation en cycle mixte de chaque variante (réservoir ÷ consommation × 100), pour la variante à la meilleure autonomie de chaque génération — l’autonomie réelle varie selon le style de conduite et les conditions. Les chiffres hors d’une plage plausible pour la taille du réservoir sont exclus.