Umjesto starog 3,6-litarskog V6 motora, američkog izazivača pokretat će potpuno novi, lakši 3,2-litarski V6 motor potpomognut sa dva turbo kompresora, koji bi trebao razvijati više od 500 KS.
U tom slučaju Cadillac ATS-V bio bi osjetno snažniji od novog BMW-a M3, čiji 3-litarski biturbo motor razvija oko 430 KS, a pravi konkurent trebao bi mu biti novi Mercedes C63 AMG, čiji bi 4-litarski V8 turbo motor trebao razvijati od 485 do 500 KS.