La versión 53 4Matic+ tiene un motor de 3,0 litros y seis cilindros en línea el cual está sobrealimentado (por un turbocompresor normal y un compresor eléctrico) y da 435 CV. Está complementado por una máquina eléctrica (de 22 CV). Las funciones de esta máquina son, además de apoyar al motor térmico en momentos de aceleración (motor eléctrico), recuperar energía en las frenadas (generador eléctrico) y arrancar el motor de combustión (motor de arranque). Hay dos redes eléctricas: una de 12 V y otra de 48 V. Esta configuración también la tiene el Mercedes-AMG E 53 4MATIC+ Coupé.

Las versiones 63 comparten un motor de 4,0 litros de cilindrada y ocho cilindros en V (presente, en diferentes niveles de potencia en los otros AMG GT), también sobrealimentado (mediante dos turbocompresores de doble entrada, ubicados entre las filas de cilindros), de 585 y 639 caballos respectivamente (en este último caso, va montado sobre apoyos activos). Tiene un sistema de desconexión de cuatro cilindros para reducir el consumo (puede funcionar entre 1000 y 3250 rpm).

En todos los Mercedes-AMG GT 4-puertas Coupé, el cambio de marchas es automático de 9 relaciones y la tracción es en las cuatro ruedas. Hay diferencias en el sistema de tracción. La versión de mayor potencia tiene un diferencial trasero autoblocante, que es opcional para el resto (opción incluida bajo el paquete Dynamik Plus). Otra diferencia es que el 63 S 4Matic+ tiene una función del sistema de tracción que permite hacer derrapar el eje posterior con mayor facilidad («Drift Mode»), que es opcional para el resto.

Hay hasta seis programas de conducción «Calzada resbaladiza», «Comfort», «Sport», «Sport+», «RACE» e «Individual» que se pueden seleccionar con un mando ubicado en la consola. Al margen del programa de conducción en funcionamiento, el conductor puede seleccionar de forma separada, mediante unos mandos especialmente dedicados, otras variables como la dureza de la suspensión, el sonido de escape o la rapidez de funcionamiento del cambio de marchas automático.

Tiene aerodinámica activa. Para ello hay un faldón delantero (Airpanel, que ya utiliza el AMG GT R) que consta de una serie de lamas que se abren o cierran por medio de un motor eléctrico y cuya función es refrigerar el motor o dirigir el flujo de aire, según convenga en cada caso. El segundo elemento, es un alerón posterior retráctil que se puede ajustar en diferentes posiciones (imagen). Así, si el coche va circulando a alta velocidad en recta, el alerón opone la mínima resistencia al avance. En curva, cambia su incidencia respecto al aire para dar más apoyo al eje trasero. Adicionalmente, es posible montar un labio delantero de mayor tamaño y un alerón trasero fijo (aunque su plano se puede ajustar de forma manual imagen) que puede ser de fibra de carbono. Según Mercedes-Benz este paquete aerodinámico «incrementa la carga aerodinámica sobre el eje trasero sin variar la resistencia aerodinámica».

La estructura de base es la del CLS, pero Mercedes-AMG la ha modificado en profundidad. Entre otros cambios, hay plástico reforzado con fibra de carbono presente en la estructura de la carrocería que hay bajo el maletero (esto no lo tiene un CLS), además, las suspensiones se han modificado y existe la posibilidad de montar dirección en las ruedas posteriores.