El motor del AMG G 63 genera 585 CV (a 6500 rpm) y 850 Nm de par máximo (entre 2500 y 3500 rpm). Es de gasolina, con ocho cilindros colocados en uve. Tiene una cilindrada de 3982 cm³, inyección directa, dos turbocompresores y sistema de desconexión de cilindros.

Los turbocompresores son de entrada doble (una de ellas para el primer y cuarto cilindro; la otra para el segundo y el tercero de cada fila de cilindros) y los inyectores son del tipo piezoeléctrico. Hay un radiador de agua para enfriar el aire comprimido en la admisión.

Al sistema de desconexión de cuatro de los ocho cilindros cuando la demanda de potencia es baja (y entre 1000 y 3250 rpm) Mercedes-Benz lo llama AMG Cylinder Management. Unos actuadores ubicados sobre ambos árboles desplazan lateralmente las levas de los cilindros 2, 3, 5 y 8, evitando de esta manera que las correspondientes válvulas se abran.

El cambio Speedshift TCT 9G es un cambio estructuralmente igual a un cambio automático de convertidor de par con engranajes planetarios excepto que el convertidor de par ha sido reemplazado por un embrague (bañado en aceite) controlado electrónicamente.

La reductora tiene una relación de 2,93 a 1, menor que la del AMG G 63 anterior (de 2 a 1). Se puede activar en marcha (si se circula a menos de 40 km/h) mediante un botón; la acción inversa se puede ejecutar yendo más rápido (70 km/h).

La tracción es permanente a las cuatro ruedas (Mercedes-Benz la llama AMG Performance 4Matic). Aquí también ha habido cambios, dado que el reparto ya no es equitativo sino del 40 por ciento a las ruedas delanteras (y el restante, 60 % a las traseras). El elemento de acoplamiento es un embrague, que puede bloquearse a voluntad, al igual que es posible hacer lo mismo con los diferenciales delantero y trasero (con la reductora activada o no).

Como en el resto de la gama, la suspensión delantera es independiente (antes era un eje rígido). La trasera es de eje rígido con una barra Panhard. Los muelles son helicoidales y los amortiguadores modifican su respuesta mediante un control electrónico.

La estructura del coche es principalmente de acero, salvo el capó, las aletas y las puertas, que están hechos de aluminio. Mercedes dice que ha cambiado la técnica de soldadura del techo —que ahora es mediante láser en vez de por puntos— para aumentar la resistencia.