Chuẩn bị cho sự xuất hiện của một mẫu xe mới, được Cadillac kỳ vọng như “sao đổi ngôi”, hãng xe sang Mỹ đã dần tung ra những mấu chốt quan trọng về công nghệ và đặc tính của CT6, từ cấu trúc khung thân đa vật liệu tiên tiến đến thế hệ động cơ tăng áp V6 mới và hộp số tự động 8 cấp hiệu quả cao.  

Đầu tiên phải kể đến cấu trúc thân xe trọng lượng nhẹ nhờ kết hợp 13 loại vật liệu khác nhau thích ứng với từng khu vực khác nhau của chiếc xe, nhằm hoàn thiện động học điều khiển, Nissan Sunny phiên bản cao cấp Premium S tiết kiệm nhiên liệu và độ êm ái tĩnh lặng cho khoang cabin. Có tới 64% cấu trúc thân xe của CT6 được làm bằng nhôm, bao gồm cả các mảng thân xe bên ngoài. Việc phối hợp đa vật liệu giúp giảm nhẹ được 90kg so với cấu trúc tương tự bằng thép.

Động cơ tăng áp kép V6 3.0L Twin Turbo hoàn toàn mới là một “vũ khí” về công nghệ cho Cadillac CT6. Hãng tuyên bố, đây là một trong những động cơ xăng 6 xi-lanh tiên tiến nhất của ngành công nghiệp ô tô hiện nay. Động cơ có công suất 400 mã lực và mô-men xoắn cực đại 543Nm, Njja với tỉ suất 133 mã lực/lít. Cadillac cũng đem so sánh sức mạnh và hiệu quả của động cơ mới này cùng với Audi và BMW. Chỉ số về công suất và tỉ suất của động  cơ Cadillac cao hơn 27% so với động cơ V6 twin-turbo 3.0L của BMW 740Li (315 mã lực và 105 mã lực/lít) và hơn 29% so với động cơ V6 3.0L Supercharged của Audi A7 (310 mã lực và 103 mã lực/lít).

Một điểm đáng chú ý khác, động cơ V6 3.0L Twin Turbo mới của Cadillac là động cơ 6 xi-lanh duy nhất kết hợp đồng thời công nghệ tăng áp turbocharged với công nghệ ngắt xi-lanh và Stop/Start để tiết kiệm nhiên liệu. Trong những điều kiện tải trọng nhỏ, động cơ tạm ngưng hoạt động 2 xi-lanh, Njjja tức duy trì 4 xi-lanh hoạt động. Công nghệ Stop/Start đã quá quen thuộc cũng sẽ góp phần cải thiện mức tiêu hao nhiên liệu cho động cơ mới trong nhiều tình huống dừng chờ đèn tín hiệu giao thông ở thành thị.

Cùng góp phần tạo nên đặc tính vận hành ưu việt cho sedan Cadillac CT6 mới là các hộp số 8 cấp mới, gồm hộp số Hydra-Matic 8L45 với lẫy số vô-lăng trang bị cho CT6 phiên bản động cơ 2.0L Turbo và V6 3.6L nạp khí tự nhiên. Với bản CT6 sử dụng động cơ V6 3.0L Twin Turbo, hộp số đi kèm là loại tự động 8 cấp Hydra-Matic 8L90. Hộp số 8L45 được cải tiến dựa trên hộp số tự động 8 cấp trang bị  Nón cho Corvette Stingray, trong khi hộp số 8L90 dành cho CT6 bản hiệu suất cao.