Η Mercedes πήρε την αμφιλεγόμενη απόφαση να διακόψει τις επιλογές εξακύλινδρων και οκτακύλινδρων κινητήρων από την C-Class, προκειμένου να βελτιώσει την οικονομία καυσίμου σε όλο το στόλο και την μείωση στις εκπομπές του διοξειδίου του άνθρακα. Το αποτέλεσμα ήταν η C63 πλέον να απαρνηθεί όπως ήταν αναμενόμενο τους πολυκύλινδρους κινητήρες και να εξοπλιστεί με έναν τετρακύλινδρο των 2.0lt, τον Μ139, τον οποίο συναντάμε και στις Α45, C43 και SL43, μόνο που στην περίπτωση της C63 αποδίδει συνδυαστικά 671Ps. Η απόδοση του θερμικού κινητήρα είναι στα 470Ps και του ηλεκτροκινητήρα είναι για δέκα δευτερόλεπτα στα 201Ps, ενώ η συνεχής ισχύς του είναι στα 94Ps. Το σύστημα χρησιμοποιεί μια μπαταρία ιόντων λιθίου των 6,1kWh και η μέγιστη απόδοση είναι στα 671Ps με την ροπή να αγγίζει τα 104kgm. Η ύπαρξη του υβριδικού συστήματος χαρίζει και το προσωνύμιο E Performance στο μοντέλο. Η μπαταρία μπορεί να φορτίσει μέσω κοινής παροχής ρεύματος και επιτρέπει την αμιγώς ηλεκτρική κίνηση για μόλις 13km, με την ταχύτητα να περιορίζεται στα 125km/h. Τα σήματα «Turbo E Performance» που είναι τοποθετημένα ακριβώς κάτω από τις οπές εξαερισμού στα μπροστινά φτερά αναφέρονται στον υπερμεγέθη υπερσυμπιεστή, μια ηλεκτροκίνητη μονάδα σχεδιασμένη να ελαχιστοποιεί την καθυστέρηση και να μεγιστοποιεί την απόκριση.