El GL 450 está equipado con un motor de gasolina V8 con cuatro válvulas por cilindro. Desarrolla una potencia de 340 CV y un par máximo de 460 Nm.

El capó del GL 500 oculta un propulsor fuera de serie: gracias a la técnica de cuatro válvulas por cilindro, la optimización de todos los elementos de admisión de aire y el aumento de la cilindrada, este modelo ha incrementado su rendimiento en más del 26% en comparación con su antecesor, sin apenas variación en los valores de consumo. Ahora entrega 388 CV de potencia, que permiten al vehículo pasar de 0 a 100 km/h en sólo 6,5 segundos. Un par motor máximo de 530 Nm ya a 2.800 rpm lo convierte en uno de los motores con mejores prestaciones de su cilindrada, siendo además uno de los más parcos en consumo. Este moderno motor de construcción ligera, realizado en aluminio y acero forjado, utiliza unos árboles de levas especiales que optimizan el ciclo de admisión y escape del motor. Esto se refleja en una mayor suavidad de marcha y un par más elevado, especialmente en la gama intermedia de revoluciones. Dos catalizadores alojados cerca del motor hacen que el GL 500 pueda satisfacer todas las normativas vigentes en materia de gases de escape.