梅赛德斯-AMG S63 E Performance搭载一台双涡轮增压梅赛德斯-AMG 4.0升V8汽油发动机，以及位于后轴的一台永磁同步电机，由13.1千瓦时400伏电池为电机提供能量。内燃机和电机共同驱动四只车轮。
车辆系统总输出功率达到了802马力，综合峰值扭矩1430牛米，0-100公里/小时加速时间约3.3秒，电子限速下最高车速290公里/小时。采用纯电力驱动，新车续航里程约为33公里。通过对后轴电机的特别布置，车辆轴荷分配得到了优化。
全新AMG S 63 E PERFORMANCE采用P3混动布局，双速电机和电控限滑后差速器集成在电力驱动装置中，双速永磁同步电机搭载于后轴上。双速电机从一挡开始即可输出峰值扭矩，使用二挡时的转速为13500转/分，所有车轮均可以由电机驱动。