Theo Cadillac, động cơ V6 phun xăng trực tiếp mới sẽ sản sinh công suất tối đa 333 mã lực và mô men xoắn cực đại 386 Nm, tăng 12 mã lực và gần 10 Nm so với khối động cơ V6 3.6L. Việc giảm số lượng xi-lanh kết hợp công nghệ start/stop engine giúp cải thiện khả năng tiêu thụ nhiên liệu cho hai mẫu sedan sang trọng thế hệ mới này với 10,2 lít/100km trên đường hỗn hợp giữa đường thành phố và cao tốc (tiết kiệm 0,9 lít xăng so với phiên bản hiện hành). Bên cạnh đó, cả hai mẫu sedan này đều trang bị hộp số tự động 8 cấp thay thế cho hộp số tự động 6 cấp.

Ngoài ra, Cadillac ATS & CTS 2016 sẽ được cung cấp thêm tùy chọn động cơ tăng áp 2.0L, 4 xi-lanh đi kèm hộp số tự động 8 cấp và công nghệ start/stop engine. Một số cải tiến công nghệ mới khác cho hai mẫu sedan này bao gồm ứng dụng Apple CarPlay và Android Auto, tùy chọn màu sắc mới cho cả thiết kế ngoại thất và nội thất, thiết kế bánh xe mới cùng một số tính năng an toàn chủ động khác.

Dự kiến, Cadillac ATS & CTS 2016 sẽ được bán ra thị trường cuối mùa thu năm 2015. Tiếc là giá bán lại chưa được nhà sản xuất công bố.