动力方面，S480搭载了3.0T L6双涡轮增压发动机，最大功率367马力，最大扭矩500牛·米，官方百公里加速成绩5.8/5.6秒；S580则搭载了4.0T V8双涡轮增压发动机，最大功率503马力，最大扭矩700牛·米，官方百公里加速成绩4.9秒。这两个版本都有48V轻混系统加持，同时匹配9挡手自一体变速箱。
S680版本车型则是搭载了6.0T V12双涡轮增压发动机，最大功率612马力，最大扭矩900牛·米，也匹配9挡手自一体变速箱，官方百公里加速时间4.7秒。同时，全新迈巴赫S级全系标配全时四驱系统，中央差速器结构为多片离合器式中央差速器。