动力方面，奔驰GLS有多款动力可选，其中GLS 450搭载3.0T V6双涡轮增压发动机，最大输出功率367马力，峰值扭矩500N·m；GLS 550搭载4.7T V8双涡轮增压发动机，最大输出功率为454马力，峰值扭矩为699N·m；GLS 350d则搭载了一台3.0T V6柴油发动机，最大输出功率258马力，峰值扭矩620N·m。不过目前国内将上市版本会采用哪种动力还未确定。在传动部分，新车将使用9速自动变速箱，并标配4MATIC四驱系统。而梅赛德斯-AMG GLS 63则配备了SPEEDSHIFT PLUS 7G-TRONIC双离合变速箱。