Átalakulnak a Mercedes V6-os és V8-as benzinmotorjai, mindkét blokk harmadik generációs közvetlen befecskendezéssel és frissített programozással érkezik, erősebbek, nyomatékosabbak és takarékosabbak elődeiknél.
4,7 literes, duplaturbós V8-as váltja az 5,5 literes blokkot, 15 százalékkal kisebb ugyan a kifutó motornál, a két feltöltőnek hála azonban 12 százalékkal erősebb, teljesítménye 435 lóerő. 530 helyett 700 Nm a csúcsnyomaték, amely már 1800-as percenkénti fordulatszámtól rendelkezésre áll. A CGI közvetlen befecskendezéssel 22 százalékkal csökken a fogyasztás, míg a CL500 korábban 12,3 liter üzemanyagot kért száz kilométerenként, ezentúl 9,5 literrel is beéri. 22 százalékkal csökkent a szén-dioxid-kibocsátás is, a CL500 mellett az S500-ban jelenik meg a motor.
Marad 3,5 literes az S350-ben és társaiban dolgozó V6-os, hengerszöge azonban 90-ről 60 fokra módosul, szintén CGI-befecskendezéssel és start-stop rendszerrel érkezik. 306 lóerő az új csúcsteljesítmény, ez 34-gyel múlja felül az elődöt, a nyomaték 350-ről 370 Nm-re emelkedik. Átlagfogyasztásnak 7,6 litert adott meg a Mercedes, ez a blokk is a CL-ben jelenik meg először.