Minulá generace malého Cadillacu, mající v Evropě za cíl konkurovat BMW řady 3, Audi A4 a Merecedesu-Benz třídy C, stavěla na techikcém základě Saabu 9-3 2. generace (první byla jen upravená 900 2. generace, první Saab, spřízněný s GM). To znamená, motor napříč před přední nápravou a pohon předních kol. Zákazníci Cadillacu ale zřejmě toto nechtějí, takže novinka ATS se opět spoléhá na klasické uspořádání pohonu, pro jízdu mnohem lepší.
A nejen to. Po technické stránce je totiž nový ATS velice sofistikovaným vozem. Třeba přední náprava pseudo McPherson využívá dvojici spodních příčných ramen, podobně jako Merceedsy třídy C a E (W204 a W212), či dřívější BMW. Vzadu je obyvklý víceprvek.
Odpružení spoléhá na adaptivní tlumiče, pracující na principu magnetoreologického jevu, podobně, jaklo u některých Audi. V budoucnu má být k dispozici dokonce verze s pohonem všech kol. Pohonné jednotky jsou zatím k dispozici tři. 2.5 (151 kW) dále nový přeplňovaný dvoulitr s přímým vstřikem (201 kW) a dále 3.6 V6 (237 kW).
