El BLS mide 4.680 mm de largo, 1.752 mm de ancho y 1.471 mm de alto. Son unas dimensiones muy semejantes a las un Honda Accord, un Mazda6 o un Peugeot 407. Entre los modelos citados y otros de longitud parecida, el BLS tiene una anchura menor de lo normal.

El coeficiente Cx del BLS es 0,31; un valor peor que el de un Saab 9-3 (0,28); la superficie frontal no debe ser muy diferente (el Cadillac es algo más alto y más estrecho que el Saab). La ventaja de resistencia aerodinámica del Saab 9-3 hace que haya una cierta diferencia en velocidad máxima, cuando no la hay en los desarrollos de transmisión; por ejemplo, con el motor de 175 CV el BLS alcanza 220 km/h, 5 km/h menos que el Saab.

El consumo homologado es el mismo en los dos modelos. En el ciclo de homologación no tiene mucha influencia la resistencia aerodinámica.

Hay dos motores de gasolina, un cuatro cilindros en línea y un seis cilindros en V a 60º. Los de cuatro cilindros tienen 1.998 cm³ de cilindrada, un turbocompresor, un intercooler, cuatro válvulas por cilindro y encendido directo.

Hay dos versiones, una con 175 CV (129 kW) y la otra con 209 CV (154 kW). Se distinguen entre sí porque tienen árboles de levas con distinto cruce, un turbocompresor diferente y distinta presión máxima de alimentación: el 1.8 t y 2.0 t llevan un turbo Garrett GT20 con una presión máxima absoluta de 1,5 y 1,7 bar, respectivamente. La versión de 175 CV tiene de serie una caja de cambios manual de cinco velocidades, la de 209 CV la tiene de seis.

El seis cilindros es un motor con bloque cerrado de aluminio, de 2792 cm³ de cilindrada; tiene culatas de cuatro válvulas por cilindro con doble árbol de levas movidos por cadena y de fase variable en la admisión (continua en un arco de 50º). Tiene un solo turbocompresor, un Mitsubishi TDO4-15TK. Trabaja a una presión máxima absoluta de 1,6 bar y es de doble entrada. Esto permite separar los pulsos de los gases de cada bancada, mejorando el flujo, lo que evita pérdidas de carga y optimiza, por tanto, la eficacia del turbocompresor. El aire de admisión se refrigera en un intercooler después de pasar por el turbocompresor.

Cuando el motor y el turbo giran a poco régimen, la gestión electrónica del acelerador abre momentáneamente la mariposa más de lo que correspondería a una eventual presión sobre el pedal, para paliar la relativamente débil respuesta que todo motor turboalimentado tiene en esas condiciones y generar un mayor volumen de gases que aceleren más rápidamente el turbo.

El Diesel es el 1.910 cm³ de cilindrada de origen Fiat, en versión de 150 CV. Es un motor con alimentación por conducto común, cuatro válvulas por cilindro, turbocompresor de entrada variable e intercooler.

La suspensión delantera es de tipo McPherson y la trasera es de paralelogramo deformable con un elemento longitudinal (clasificación de suspensiones independientes). El ajuste de la suspensión es el mismo en todas las versiones (adecuados a las diferencia de peso según el motor), excepto en la versión «Sport Luxury», que tiene muelles y amortiguadores más duros.