相同的2.5L发动机也将用于2013款之后的美规迈锐宝之上，但改为横置布局
而在更强调运动化诉求的ATS之上，这台发动机则将搭配不同的ECU程序，在11.4：1的压缩比下，这台发动机可爆发更高的200hp/6200rpm的最大马力和255Nm/4500rpm的最大扭矩，断油转速是7000rpm。但这个动力水平相比宝马在E90/91/92/93的325i车型上使用的N52B25型2.5L发动机、雷克萨斯在IS250上运用的4GR-FSE型发动机或者英菲尼迪G25上的VQ25HR型发动机，在马力输出上低上一些，扭矩水平相似。这款四缸发动机，相上述各款六缸型号发动机最大的弱势在于运转平顺度以及活塞运动速度、转速攀升速度方面。不过相信凯迪拉克方面更多只是希望用这款使用较为廉价的动力系统的车型拉低整个车系的售价和入门门槛而已。
中阶的2.0T发动机则是ATS整个动力产品线当中的亮点
真正的亮点在于定位于ATS的动力产品线的中间的2.0T发动机。这款称为LTG型的新的2.0T发动机之前未曾配备于任何一款车型之上，可以说这次是它的首次登台亮相。和前面介绍过的2.5L自然吸气发动机一样，它属于通用最新的EcoTec II发动机系列当中的一员。某种程度上，这款新的发动机可以视作之前已被用于美版别克君威GS的LHU型发动机的进一步改良品，采用与其相同的86.0mm缸径的L850型铝合金中缸(冲程高度亦同为86.0mm)。实际动力方面，这款新发动机在9.2:1的压缩比下可以爆发270hp/5300rpm的最大马力和352.5Nm/1500-5800rpm的最大扭矩，断油转速6350rpm。
ATS 2.0T型号将使用的全新的LTG型2.0T发动机
可以说配备LTG型发动机的ATS的原厂马力输出方面已经大大超越了被其视为最大竞争对手的新款宝马328i(F30)的那台N20B20型发动机，这也是时下欧美各大车厂入门级豪华车所用的2.0T发动机当中马力最大的一个，扭矩输出方面与328i(F30)基本持平。这款发动机除了断油转速让人稍感有些低以外，其他方面都算令人满意。
顶级型号的3.6L发动机则是来自2012款CTS的LFX型发动机
顶级的3.6L的发动机来自于2012款的凯迪拉克CTS相同的发动机(那款因为《变形金刚》电影版而在国内市场很红的雪佛兰科迈罗的 3.6L型号也是用同款发动机)，这款发动机被称为LFX，隶属通用HFV6(High Feature V6 engine)系列发动机的一员，改良自之前第二代CTS所曾采用过的的LLT型3.6L发动机，缸内尺寸与其相同，为94.0mm的缸径和85.6mm 冲程的大口径小冲程结构。LFX发动机改用了新的缸盖，加入缸内直喷技术，同时采用复合材料进气歧管和与缸盖一体化的排气歧管，压缩比则从LLT型发动机的11.4：1微幅提高至11.5：1，同时因应ECU的改动，这款发动机也可以使用北美地区的E85 型酒精燃料。(85%甲醇和15%汽油混合，相当于104号左右RON标号的汽油)拥有缸内直喷科技的LFX型发动机依旧可以使用北美的87号汽油。这款车型引进我国市场之后，势必要使用97号以上汽油。
雪佛兰科迈罗2012款的3.6L型号也采用相同发动机
实际动力方面，3.6L版本的ATS则拥有318hp/6800rpm的最大马力和362Nm/4900rpm的最大扭矩。从动力方面来讲，这款发动机算得上中规中矩，相比奔驰、雷克萨斯、英菲尼迪以及讴歌提供的3.5L左右排量，V6形式的自然吸气发动机，出力水准基本处于一个水平。而且虽然LFX发动机和CTS的3.0L版本等车型使用的LFW型发动机同属HFV6系列产品，部件上也有一定通用性，但LFX发动机的可靠性更强，在北美的各类质量调查当中，此款发动机的可靠性绝不逊于日系豪华品牌中同级动力装置。
ATS将配备一台GM的Hydra-Matic 6L45型六速自动变速箱
以上介绍过的这三款动力装置均可以匹配Tremec的M3L TR3160型六速手动变速箱或者GM的Hydra-Matic 6L45型六速自动变速箱，前者使用了镁合金外壳并专门做了轻量化设计。后者在如今纷纷采用超过六速的自动变速箱的欧洲车厂，尤其是被ATS视为主要敌手的宝马3系已经采用了ZF的8HP系列八速自动变速箱，还坚持使用本集团自产的六速自动变速箱而不使用ZF或者Aisin方面已经开始提供多时的八速自动变速箱实在是让人遗憾。
