O Cadillac ATS (2013–2019) foi oferecido com 4 configurações de motor distintas em toda a gama.
| Motor | Potência | Binário | Caixa de velocidades | Rodas motrizes | Velocidade máxima | 0-100 km/h | Consumo | Disponível em |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 3.6L Gasolina | 479 hp | 603 Nm | Automatic | Rear Wheel Drive | 304 km/h | 3.9 s | 11.6 l/100km | 2 versões |
| 2.0L Gasolina | 276 hp | 400 Nm | Automatic | All Wheel Drive | 230 km/h | 6.1 s | 7.9 l/100km | 5 versões |
| 2.0L Gasolina | 276 hp | 400 Nm | Automatic | Rear Wheel Drive | 240 km/h | 5.9 s | 7.6 l/100km | 8 versões |
| 2.0L Gasolina | 276 hp | 353 Nm | Manual | Rear Wheel Drive | 235 km/h | 6.0 s | 8.6 l/100km | 4 versões |
Cada linha é uma configuração mecânica distinta — cilindrada, potência, transmissão, tração e tipo de combustível — deduplicada entre versões que partilham o mesmo motor. Diferenças apenas de equipamento (interior, jantes, opções) não criam uma linha separada.