Rahasia performa tersebut berasal dari penggunaan motor listrik axial flux, teknologi yang sebelumnya diperkenalkan pada Mercedes-AMG GT 4-Door Coupé.
Berbeda dengan motor listrik radial konvensional, motor axial flux memiliki konstruksi berbentuk cakram yang jauh lebih tipis, tetapi mampu menghasilkan kepadatan tenaga lebih tinggi.
Motor depan hanya memiliki ketebalan sekitar 9 cm, sedangkan dua motor di belakang masing-masing sekitar 8 cm. Ketiganya dipadukan dengan inverter berbahan silikon karbida (SiC) untuk meningkatkan efisiensi sekaligus menjaga performa tetap konsisten saat dipacu.
Sistem penggeraknya juga dirancang lebih canggih. Tiga motor listrik tersebut bekerja secara independen melalui sistem AMG Performance 4MATIC+ sehingga distribusi tenaga ke roda depan maupun belakang dapat diatur secara variabel.
Dua motor di gandar belakang juga memungkinkan fungsi torque vectoring, sehingga torsi dapat dibagi secara individual ke roda kiri dan kanan demi meningkatkan traksi serta kelincahan saat bermanuver.
Untuk menyuplai energi, Mercedes-AMG membekali CLA 45 dengan baterai lithium-ion berkapasitas 94 kWh yang menggunakan arsitektur 800 volt.