Με τεχνολογία δανεισμένη από την SLS AMG, ο οκτακύλινδρος ατμοσφαιρικός κινητήρας αποκτά 50 επιπλέον ίππους, φτάνοντας πλέον συνολικά τους 507 ίππους/6.800 σ.α.λ., ενώ και η ροπή έχει αυξηθεί από τα 600 στα 610 Nm/5.200 σ.α.λ. Έμβολα και διωστήρες είναι σφυρήλατα και ο στροφαλοφόρος κατασκευασμένος από ελαφριά υλικά, εξοικονομώντας 3 κιλά βάρους κινούμενων μαζών. Θα εξοπλίσει την ειδική έκδοση Edition 507 της C63 AMG, η οποία, εκτός του βελτιωμένου κινητήρα, διαθέτει κεραμικά δισκόφρενα και το αλουμινένιο καπό της BlackSeries με δύο αεραγωγούς για την ψύξη του κινητήρα. Νέες είναι και οι ζάντες του ελαφριού κράματος με ελαστικά 235/35 R19 εμπρός και 255/30 R19 πίσω. Η επίδοση για τα 0-100 χλμ./ώρα είναι 4,2 δλ. για τις εκδόσεις σεντάν και κουπέ και 4,3 δλ. για τη στέισον, ενώ και στις τρεις περιπτώσεις η τελική ταχύτητα περιορίζεται ηλεκτρονικά στα 280 χλμ./ώρα.
