Es el primer CTS-V que se venderá fuera de Norteamérica, en Europa, Asia y Medio Oriente. Cadillac lleva ofreciendo en Norteamérica una versión CTS-V desde 2004 (con un motor de 5,7 l y 405 CV), basado en el CTS de 2002. El nuevo CTS-V está basado en la gama 2008 del CTS.

Cadillac tiene la intención de que el CTS-V compita con coches como el BMW M5, o el Mercedes-Benz E63 AMG.

Tiene un motor V8 de 6,2 l de cilindrada, con un compresor volumétrico. Este motor tiene similitudes con el que lleva el Corvette ZR1, donde da 628 CV de potencia (Más información).

El CTS-V estará disponible con una caja de cambios manual de seis velocidades y de doble disco de embrague (como la del Corvette ZR1) o con una automática también de seis marchas y mandos en el volante para cambiar de marcha. La tracción es a las ruedas traseras y tiene un diferencial de deslizamiento limitado.

De serie tendrá una amortiguación variable mediante fluido magnético (Cadillac la denomina «Magnetic Ride»; dentro de GM también la utiliza el Cadillac STS, Corvette y otros fabricantes como Audi. Información técnica sobre esta suspensión). Aunque esta amortiguación da un ajuste de dureza variable automáticamente en función de las condiciones, el conductor puede seleccionar manualmente dos ajustes, «Tour» y «Sport».

Los frenos son de la marca Brembo, con pinzas de seis pistones para las ruedas delanteras y de cuatro la trasera. Los neumáticos de serie con unos Michelin Pilot Sport2, con llantas de 19”.

El CTS-V tendrá asientos Recaro con ajuste eléctrico para algunas posiciones y neumático para otras.

Otros elementos de equipamiento que podrá tener son un navegador con disco duro, un sistema de sonido Bose, y conexión «Bluetooth» para el teléfono.

La carrocería del CTS-V tiene varias variaciones respecto al resto de los CTS. Las más importantes son el tamaño de las llantas, de las tomas de aire y que el capó está más abultado para albergar el motor.