De CL 65 AMG maakt zijn pretenties als topmodel zonder meer waar: dankzij toepassing van twee turbocompressors levert de motor een vermogen van 450 kW (612 pk) en een koppel van 1000 Nm, dat al beschikbaar is vanaf 2.000 omw./min. Dat maakt de CL 65 AMG het krachtigste AMG-model tot nu toe. Voor de acceleratie van 0-100 km/u heeft de CL 65 AMG slechts 4,5 seconden nodig (voorlopige opgave). De topsnelheid is elektronisch begrensd op 250 km/u.

De V12-motor uit de Mercedes-Benz S-Klasse vormde de basis voor de krachtbron van de nieuwe CL 65 AMG. De AMG-technici voerden de nodige wijzigingen door. Zo werd de cilinderinhoud vergroot van 5513 tot 5980 cm3, boring en slag namen toe en de laaddruk van de turbo werd verhoogd tot een maximum van 1,5 bar. Bovendien worden speciaal gesmede zuigers toegepast en zijn de hoofdlagers en de drijfstanglagers uit speciaal materiaal vervaardigd, zodat deze beter bestand zijn tegen de hogere druk en de hogere temperaturen.

Ook de openingen van de injectors werden vergroot voor een betere doorstroming van de brandstof. 

De CL 65 AMG is voorzien van een vijftraps automatische transmissie met SPEEDSHIFT-functie en bediening op het stuurwiel. Verder zijn de transmissie, het differentieel, de aandrijfassen en de wielophanging aangepast zodat het extreem hoge koppel op verantwoorde wijze kan worden overgebracht. Evenals de andere modellen in de CL-Klasse is ook de CL 65 AMG voorzien van Active Body Control (ABC), bij dit model echter met een sportievere instelling.

Met de CL 65 AMG wordt het modelprogramma van Mercedes-AMG naar boven afgerond. De reeks begint bij de C 30 CDI, verkrijgbaar als sedan, sportcoupé of combi, het eerste model met dieselmotor dat door AMG onder handen genomen werd. De vijfcilindermotor levert 170 kW (231 pk) en 540 Nm. In de E-Klasse is er de E 55 AMG met achtcilindermotor, die goed is voor 350 kW (476 pk) en 700 Nm. Dezelfde 5439 cc grote basismotor is te vinden in de S 55 AMG en SL 55 AMG, waar de krachtbron 368 kW (500 pk) levert, terwijl deze motor in ongeblazen vorm in de CLK 55 AMG een vermogen van 270 kW (367 pk) en genereert. In de SLK-Klasse is AMG vertegenwoordigd met de SLK 32 AMG, aangedreven door een 3,2 liter zescilindermotor, die 260 kW (354 pk) en 450 Nm levert. De M-Klasse is er als M 55 AMG, wederom met de 5439 cc ongeblazen achtcilindermotor, ditmaal met een vermogen van 255 kW (347 pk) en een koppel van 510 Nm. Terwijl deze motor in de G-klasse tenslotte een vermogen levert van 260 KW (354 pk) en een koppel van 525 Nm.