Trái với những thông tin được đăng tải trước đây, Cadillac ATS-V sẽ không sử dụng động cơ V8. Thay vào đó, phiên bản hiệu suất cao trong dòng xe Cadillac ATS sẽ được trang bị động cơ V6 tăng áp kép. Điều đó đồng nghĩa với việc Cadillac ATS-V sẽ khác "người anh em" CTS-V, mẫu xe có thể được giới thiệu trong thời gian tới với động cơ V8 tăng áp kép.

Không chỉ Cadillac mà nhiều nhãn hiệu hạng sang khác cũng có xu hướng chuyển sang sử dụng động cơ V6 trên các mẫu xe hiệu suất cao. Điển hình như Audi với động cơ V6 trên S4. Bên cạnh đó là BMW dự kiến sẽ trang bị động cơ V6 cho M3 Sedan và M4 Coupe. Vì vậy, động cơ V6 sẽ giúp Cadillac ATS-V cạnh tranh tốt hơn với các đối thủ, đặc biệt về lượng nhiên liệu tiêu thụ.

Hiện động cơ V6 tăng áp kép đã được Cadillac dùng cho CTS và XTS. Động cơ này được đánh giá rất cao ở sức mạnh và khả năng tiết kiệm nhiên liệu. Thậm chí, đây là động cơ V6 mạnh mẽ nhất trên thị trường với công suất tối đa 420 mã lực và mô-men xoắn cực đại 582 Nm. Động cơ của Cadillac còn mạnh hơn cả loại V8 tăng áp kép của Audi S6 và S7.

Theo thông tin mới nhất do Car & Driver tiết lộ, Cadillac ATS-V sẽ có thêm hộp số sàn tùy chọn, bên cạnh loại tự động. Hiện chưa rõ sức mạnh của Cadillac ATS-V dù nhiều khả năng xe sẽ được trang bị động cơ V6 tăng áp kép tương tự CTS và XTS.

Cadillac CTS Sedan hiện đang được trang bị động cơ V6 tăng áp kép có công suất tối đa 420 mã lực. Nhờ đó, Cadillac CTS Sedan có thể tăng tốc từ 0-96 km/h trong 4,6 giây và đạt tốc độ tối đa 273 km/h. Với trọng lượng thấp và hộp số sàn tùy chọn, Cadillac ATS-V hứa hẹn sẽ hoạt động ấn tượng hơn đàn anh CTS Sedan.