El Chrysler 300 C sólo está disponible con tracción trasera. Puede comprarse con dos motores; un Diesel (3,0 l y 218 CV) y un gasolina (6,1 l y 431 CV). La caja de cambios es automática de cinco velocidades en ambas versiones.

El motor Diesel CRD es un V6 con 3,0 l de cilindrada y 218 CV. Tiene un par motor de 510 Nm disponible entre 1.600 y 2.800 rpm.

La versión «SRT» de gasolina tiene un motor de ocho cilindros en «V», 6,1 l de cilindrada y 431 CV.

Es una evolución del 5,7 l Hemi V8 de 340 CV (que ya no puede tener el 300 C), al que se le ha aumentado la cilindrada hasta 6.059 cm³. Además, el régimen de giro máximo es mayor (de 5.400 rpm a 6.200), la compresión ha aumentado hasta 10,3 a 1 (antes 9,6) y hay mejoras en la admisión. Con estos cambios se logran 85 CV más y un par máximo de 569 Nm, un valor muy alto en términos absolutos y normal si tenemos en cuenta su cilindrada y que se trata de un motor atmosférico.

Con este motor, el 300 C alcanza 270 km/h y acelera de 0 a 100 km/h en 5 s; el consumo es elevado (14,2 l/100 km), aunque es similar al de otros coches de estas características, como el BMW M5.

Un Audi S6 5.2 FSI V10, que tiene una potencia similar, es algo más lento y gasta menos. Un Mercedes-Benz E 63 AMG es más potente y rápido y tiene un consumo similar. Cualquiera de los tres es mucho más caro que el 300 C 6.1 V8 SRT8 (comparativa).

Tiene el sistema «MDS», un avanzado dispositivo que desconecta automáticamente cuatro de los ocho cilindros. Esto sucede cuando la solicitud de potencia no es grande y sirve para bajar el consumo. Un testigo en el cuadro de instrumentos avisa de este hecho. Chrysler asegura que con este sistema y según el estilo de conducción y uso del vehículo, el consumo de combustible puede disminuir hasta en un 20 %.