S63搭载一台4.0T的双涡轮增压V8发动机，匹配9速自动变速箱，放置在前轴，而后轴的190马力电机采用P3结构安置，与电动换档的2档变速器和电子限滑差速器集成在一起，形成紧凑型电力驱动单元 (EDU)。高性能电池也位于后轴上方。系统的最大功率为802马力，峰值扭矩更是高达1430Nm，可以让2.5吨的大型轿车在3.3秒内加速到100km/h。
电机使用了永磁体制成的空心转子，因此可以围绕输出轴安装到左后轮附近。电机配备2挡变速箱的原因是电机启动的一刻，就拥有了最大转速，但随着转速的上升，电机扭矩会呈现下滑的状态，长时间高转速工作的电机无法提供必要扭矩，当车辆的速度在140km/h左右时，电机转速在13500转/分，此时变速箱升到2挡，电机转速降低，就像内燃机一样，让车辆在更高速度下也可以有充足的动力，S63的极速达到290km/h。
为了防止太高的扭矩损坏变速箱，EDU电力驱动单元绕过9 速变速器，通过法兰连接到 V8 发动机。13.1度的高性能电池使用了来自奔驰F1车队的储能技术，放电速度快，重量小，纯电续航为35公里。
2023款奔驰AMG S63的实用性
第一操控
电动机直接作用于后轴，因此可以将其动力更直接地转化为推进力——在起步、加速或超车时提供额外的动力，电子控制限滑后差速器可以控制左右后轮的动力，防止强大的扭矩下车辆起步失控。如果后轮打滑，四驱系统可以让内燃机和电机的驱动力根据需要传递到前轮，车主不用担心强大的扭矩让车辆失去控制。