Благодаря своей способности развивать мощность, равную 375 кВт/510 л. с. при 6800 об/мин, модель ML 63 AMG и спустя два с половиной года после своего дебюта остаётся самым мощным внедорожником на автомобильном рынке. Восьмицилиндровый двигатель AMG V8 из рабочего объёма в 6208 куб. см выжимает номинальный крутящий момент, равный 630 Нм при 5200 об/мин. Результатом такого технического исполнения двигателя стали динамические показатели экстра-класса. Так, внедорожник ML 63 AMG с нуля до 100 км/ч разгоняется за 5,0 с, быстро набирая скорость до отметки 250 км/ч (ограничена электроникой). Функцию главного элемента трансмиссии в нём выполняет семиступенчатая АКПП AMG SPEEDSHIFT 7G-TRONIC с тремя режимами переключения передач.

По-особенному спортивен у данной модели теперь и постоянный полный привод – для обеспечения наилучшей маневренности крутящий момент распределяется между передней и задней осями в пропорции 40:60. Отличную динамику с сохранением характерной для марки Mercedes-Benz комфортабельности при длительных переездах гарантирует спортивная пневматическая подвеска AMG на базе пакета AIRMATIC. В данной пневмоподвеске предусмотрены специальные амортизационные стойки от AMG и по-особому настроенная адаптивная система демпфирования ADS, включая регулировку дорожного просвета на обеих осях. Амортизация и подрессоривание в мгновение ока приспосабливаются к конкретной ситуации движения, но их настройки также могут быть отрегулированы вручную с помощью кнопки, дающей возможность переключаться между тремя режимами. Высокоэффективная система торможения от AMG с крупными, вентилируемыми спереди и сзади, перфорированными тормозными дисками обеспечивает максимально краткий тормозной путь и максимально возможную устойчивость при торможении.