Inicialmente y para el mercado americano, sólo tendrá motores de gasolina. En el actual CTS no hay una versión Diesel.
En el lanzamiento estará disponible con una gama de tres motores de gasolina, todos ellos de seis cilindros en V: un 2,8 l de cilindrada con 212 CV de potencia máxima, un 3,2 l con 261 CV y otro 3,6 l con 303 CV.
Los dos primeros tienen inyección indirecta, el tercero es un motor nuevo de inyección directa (más información sobre los motores).
Con el CTS de 2002, Cadillac volvió a diseñar berlinas de tracción trasera, después de unos años haciéndolas de tracción delantera (el Cetera no era un diseño de Cadillac, sino un Opel Omega). En el nuevo CTS, además de las versiones de tracción trasera, las hay con tracción total (sólo con los motores de 3,2 l).
Hay dos cajas de cambio disponibles, ambas de seis velocidades: una manual (Aisin AY6) y una automática con convertidor de par hidráulico (Hydra-Matic 6L50).
Aunque la estructura es semejante en las dos generaciones del CTS, hay muchos elementos diferentes en la suspensión o los frenos (más información sobre el bastidor).
