全新GLK沿用了老款GLK上搭载的V6 3.0L发动机，最大功率为180kW/6200rpm，最大扭矩为300N m/2500-5000rpm，动力表现在同级别3.0L自然吸气发动机中首屈一指。线性的动力输出是这款发动机的一大特点，在低速和高速时分别有两个动力爆发点。
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新一代GLK依旧使用了引以为傲的4ETS全时四驱系统，中央差速器形式为多片离合器，并配有电子辅助系统。车轮打滑时4ETS电子辅助系统介入非常及时，通过对打滑车轮进行制动并通过中央多片离合差速器将动力传递给有附着力的车轮，从而帮助车辆前进。这套系统也被使用在奔驰更高级别的车型上。
