Mittels Stufenaufladung leistet der neu entwickelte 2,2-Liter-Diesel 204 PS und bringt es auf ein Drehmoment von 500 Nm. Unterstützt wird das CDI-Aggregat durch einen 15 kW starken Elektromotor mit 160 Nm, der in Mild-Hybrid-Manier zwischen Verbrennungs- und E-Maschine installiert ist. Damit sprintet der GLK in 7,3 Sekunden von null auf 100 km/h und erreicht eine Höchstgeschwindigkeit von 215 km/h. Der Verbrauch im EU-Zyklus soll 5,9 L/100 km betragen (157 g/km CO2).