Mercedes-Benz GLS modelleri farklı motor seçenekleri ile sunulmaktadır: GLS 400d: 2.9 litre hacme sahip, 6 silindirli, sıralı, dizel motor. GLS 450: 2.999 cm³ hacme sahip, 6 silindirli, sıralı, benzinli motor. GLS 600 V8: 4.0 litre hacme sahip, 8 silindirli V8 motor. Ayrıca, Mercedes-Benz GLS modellerinde EQ Boost isimli 48V kısmı hibrit sistem de bulunmaktadır.