Về thiết kế, Mercedes-AMG GLC 63 mới tách biệt với bản thường nhờ tản nhiệt Panamericana nan dọc. Bản 43 dùng mâm 19 inch đi kèm cặp phanh 4 piston 370mm, còn bản 63 dùng mâm 20 inch và phanh gốm carbon 6 piston 390mm. Đuôi xe bản 63 dùng ống xả dạng tứ miệng hình thang, trong khi bản 43 dùng miệng tròn.

Nội thất Mercedes-AMG GLC mới sử dụng vô lăng bọc da nappa trên bản 43, trong khi bản 63 có thêm vi sợi ở vị trí này. Người dùng có thể điều chỉnh 8 chế độ lái trên GLC 63 so với chỉ 5 trên bản GLC 43.

Ngoài ra, công nghệ kiểm soát hướng lực kéo trên GLC 63 có thể chuyển 100% mô men xoắn về trục sau, trong khi bản 43 có tỉ lệ trước-sau cố định 31:69.

Ở thế hệ mới, GLC 43 4MATIC và GLC 63 SE Performance đã loại bỏ các động cơ V6 và V8 để thay thế bằng động cơ 4 xi-lanh thẳng hàng. Tuy nhiên, nhờ công nghệ tăng áp thừa hưởng từ xe đua Công thức 1, thông số kỹ thuật của những mẫu xe mới này tốt hơn đáng kể so với người tiền nhiệm.

Với Mercedes-AMG GLC 43, động cơ V6 được thay bằng dòng 2.0L hybrid bổ trợ nhẹ. Công suất xe từ mức 385 mã lực trước đây nay tăng lên 416 mã lực, có thể tăng lên 429 mã lực khi kích hoạt hệ thống hybrid bổ trợ. Mô men xoắn giảm nhẹ từ 520Nm xuống 500Nm. Hộp số bản này sử dụng vẫn là dòng 9 cấp tự động. Công nghệ đánh lái trục sau được bổ sung giúp xe nhanh nhạy hơn đáng kể.

Ở phiên bản Mercedes-AMG GLC 63 cao cấp hơn, xe vẫn sử dụng động cơ I-4 nhưng có bộ tăng áp lớn và nặng hơn nhiều. Động cơ trên khi hoạt động độc lập cho công suất 469 mã lực và mô-men xoắn 545 Nm, kém đáng kể so với mức 503/700 của phiên bản cũ sử dụng máy V8.

Tuy nhiên, việc kết hợp hệ truyền động hybrid với động cơ điện đặt phía sau giúp tăng đáng kể hiệu suất, lên mức 671 mã lực/1.020 Nm. Thông số ở mức này vượt qua cả những mẫu siêu xe như Ford GT, Lamborghini Huracan Tecnica, McLaren 650S hay Lamborghini Urus và bỏ xa các phiên bản GLC trước đó.