CLS 450 4MATIC スポーツのパワートレーンは、最高出力270kW（367PS）/5500-6100rpm、最大トルク500Nm（51.0kgfm）/1600-4000rpmを発生する直列6気筒 3.0リッターターボエンジンに、最高出力16kW、最大トルク250Nm（25.5kgfm）を発生する電気モーターISG（インテグレーテッド・スターター・ジェネレーター）を組み合わせる。トランスミッションは9速ATで、駆動方式は4WD
