Met zijn geperfectioneerde AMG V8-motor van 6,3 liter is de SLS AMG een van de krachtigste sportwagens in zijn segment. De V8-hoogtoerentalmotor met een cilinderinhoud van 6.208 kubieke centimeter werd volledig herwerkt ten opzichte van de AMG V8-basismotor van 6,3 liter. De 8-cilindermotor reageert over het hele toerentalbereik soepel op de kleinste bewegingen van het gaspedaal en vertoont de typische kenmerken van krachtige racemotoren.

Het maximumvermogen van 420 kW ligt rond de 6.800 toeren per minuut en het maximumkoppel van 650 Newtonmeter bereikt de atmosferische achtcilindermotor rond 4.750 toeren. De toename van het vermogen werd mogelijk gemaakt door het volledig nieuw ontwikkelde luchtinlaatsysteem, de gewijzigde distributie en de nokkenassen. De inbouw van twee stalen spruitstukken met geoptimaliseerde luchtstroming en een gewijzigd uitlaatsysteem met minder tegendruk zorgen voor een duidelijk verbeterde cilindervulling, wat tot een adembenemende krachtontplooiing leidt. Ook kon het motorgewicht ondanks de toegenomen belastingen met doelgerichte ingrepen tot 206 kg worden verlaagd. Met zijn specifiek gewicht neemt de AMG V8-motor van 6,3 liter hiermee een leidinggevende positie in tegenover de seriesportwagens van de concurrentie.

Het vleugeldeurmodel accelereert in 3,8 seconden van nul tot 100 km/u en haalt een topsnelheid van 317 km/u.

Door de overstap naar dry-sump smering kon de motor duidelijk lager in de auto worden geplaatst. Door de daaruit volgende verlaging van het zwaartepunt van de auto kunnen in bochten de hoogste dwarsversnellingen en dus een verbluffende rijdynamiek worden bereikt.

(SLS AMG Coupé: brandstofverbruik gecombineerd: 13,2 l/100 km, CO2-emissie gecombineerd: 308 g/km)[1]