O Cadillac CTS (2007–2009) foi oferecido com 7 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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 6.2L Gasolina | 550 hp | 745 Nm | Automatic | All Wheel Drive | 282 km/h | 4.2 s | 14.7 l/100km | 1 versão |
| 6.2L Gasolina | 550 hp | 745 Nm | Manual | All Wheel Drive | 308 km/h | 4.2 s | 15.3 l/100km | 1 versão |
| 3.6L Gasolina | 311 hp | 374 Nm | Automatic | All Wheel Drive | 225 km/h | 6.7 s | 11.2 l/100km | 1 versão |
| 3.6L Gasolina | 311 hp | 374 Nm | Automatic | Rear Wheel Drive | 241 km/h | 6.3 s | 11.1 l/100km | 1 versão |
| 3.6L Gasolina | 311 hp | 374 Nm | Manual | Rear Wheel Drive | 249 km/h | 6.3 s | 12.0 l/100km | 1 versão |
| 2.8L Gasolina | 211 hp | 246 Nm | Automatic | Rear Wheel Drive | 205 km/h | 9.0 s | — | 2 versões |
| 2.8L Gasolina | 211 hp | 246 Nm | Manual | Rear Wheel Drive | 225 km/h | 8.3 s | — | 2 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.