先从发动机开始讲，新型凯迪拉克CT5-V Blackwing由升级版6.2升机械增压V8发动机提供动力，额定输出功率为668马力，峰值扭矩为659 lb-ft（894牛·米）。匹配10速自动变速箱时，0-100公里/小时加速时间为3.7秒，最高时速为200英里/小时（322公里/小时）。这比CTS-V多了28马力（21 kW ）和29 lb-ft（40 Nm）。
性能也比宝马M5CS和奔驰AMG E63 S强大，奔驰AMG C63 S具有503马力（375 kW / 510 PS）和516 lb-ft（700 Nm）的扭矩，而宝马M5 CS具有627马力（468 kW / 636 PS）和553 lb-ft（750 Nm） ）的扭矩。虽然CT5-V Blackwing拥有更强的动力输出，但是百公里加速成绩却不及宝马M5 CS，后者0-60 mph（0-96 km / h）加速时间在2.9秒内。
凯迪拉克CT5-V Blackwing相比老款CTS-V拥有更高流量的进气口和改进了排气系统，与CTS-V相比，进气流量提高了46％。
老款CTS-V仅配备八速自动变速箱，而CT5-V Blackwing则标配六速手动变速箱。它的特点是短换挡比，配备变速箱冷却器和双盘式离合器，提供出色的换挡体验。手动变速箱还具有主动转速匹配和“无升档”技术。后者允许驾驶员在不踩油门的情况下换挡。而选装的10速自动变速箱，它具有“轻按换档/手动模式”功能，凯迪拉克称它的换挡速度比竞争对手的双离合变速箱快。