У стандартній версії двигун Mercedes-AMG A45 та Mercedes-AMG CLA45 розвиває 387 к. с. і 480 Н·м крутного моменту, тоді як у топовій S-модифікації «четвірка» видає 421 силу та 500 ньютон-метрів.
У двигуні застосували багато технічних рішень, розроблених для чотирилітрового твін-турбомотора V8, яким, зокрема, оснащується суперкар Mercedes-AMG GT. 16-клапанний силовий агрегат отримав двопотоковий турбонагнітач з перепускним клапаном з електронним керуванням, два верхні розподільні вали та водяний насос з електронним керуванням.
Двигун працює в парі зі спеціально налаштованою восьмиступеневою роботизованою коробкою передач з двома зчепленнями та системою повного приводу 4Matic+. В автомобіля з'явився спеціальний режим дрифту, що дозволяє відправляти машину в керований занос. Він активується при вимкненні системи динамічної стабілізації та переведенні коробки в ручний режим, після чого більшість тяги починає передаватися на задні колеса.
Mercedes-AMG A45 S здатний розганятися з місця до першої «сотні» за 4 сек., а CLA45 набирає 100 км/год на 0,1 сек. повільніше. Максимальна швидкість примусово обмежена 250 км/год, однак при замовленні пакета AMG Driver’s Package електронний «нашийник» пересунутий на позначку 270 км на годину. При цьому хетчбек A45 S зможе набирати «сотню» за 3,9 секунди.
Загалом передбачено шість драйверських режимів: Comfort, Sport, Sport+, Slippery, Individual та гоночний Race. При цьому останній передбачений тільки для топових S-версій новинок як частина опціонального спортивного набору AMG Dynamic Pus.
Mercedes-AMG A45 та Mercedes-AMG CLA45 отримали нову рульову рейку з регульованим передаточним відношенням та двома варіантами налаштувань керуючої електроніки, які змінюються залежно від вибору режиму їзди. Топові варіанти новинки також оснастили шести- та однопоршневими гальмівними механізмами спереду та ззаду відповідно.
