Η CTS-V διαθέτει διευρυμένα μετατρόχια, διαφορικό περιορισμένης ολίσθησης, την 3η γενιάς ανάρτηση Magnetic Ride Control και το Performance Traction Management με 4 λειτουργίες.
Συναντάμε το 6,2 λτ. turbo V8 μοτέρ LT4 της GM που έχει και η Corvette Z06. Στην CTS-V αποδίδει 649 PS και 855 Nm.
Στο εσωτερικό τοποθετήθηκαν σπορ καθίσματα ή προαιρετικά bucket της Recaro, ενώ κυριαρχεί η οθόνη των 12,3 ιντσών.