El motor del C 30 CDI es una versión del cinco cilindros que tienen coches como el C 270 CDI.

El diámetro es el mismo, pero la carrera pasa de 88,3 a 97,0 mm; con este aumento, la cilindrada queda en 2.950 cm³. Mercedes-Benz no utiliza ningún motor de seis cilindros en línea en el Clase C y sus derivados (SportCoupé o CLK).

AMG ha cambiado el intercooler, que es aire / agua y tiene un circuito propio. La lubricación es distinta, lleva una bomba de mayor caudal y chorros de aceite para refrigerar los pistones. Los pistones, las bielas y el cigüeñal también cambián.

Otras características son similares a las del C 270 CDI: tiene inyección por conducto común, turbocompresor variable y recirculación de gas de escape; estos dos últimos elementos están controlados eléctricamente por la centralita del motor.

Una variable muy importante que cambia es la relación de compresión. El C 270 CDI tiene 18 a 1, que no es muy alta, y el C 30 CDI AMG tiene 16 a 1. Que la relación de compresión sea tan baja puede indicar que la presión máxima de sobrealimentación es muy grande.

Lo cierto es que este motor tiene más fuerza con relación a su cilindrada que cualquier otro Diesel. Da la potencia máxima a un régimen moderado: 3.800 rpm. El par máximo es extremadamente alto —540 Nm— y se mantiene constante entre 2.000 y 2.500 rpm. A 3.800 rpm ha caído hasta 427 Nm (un 21 por ciento menos).

Alcanza una presión media de 2.299 kPa; esto es más que cualquier otro motor Diesel (el Volkswagen 1,9 l de 150 CV da 2.120 kPa; el BMW 3,0 l en versión de 218 CV, 2.098).

La caja de cambios es automática de cinco velocidades y con convertidor de par. Tiene mando secuencial en la palanca. AMG ha previsto un control electrónico del convertidor, capaz de bloquearlo en todas las marchas; es el primer coche con motor Diesel que tiene esta característica.

En quinta, la velocidad cada 1.000 rpm es 61,8 km/h. Aunque parezca mucho, realmente va corto en función del motor y la velocidad máxima. A régimen de potencia máxima, la velocidad es 235 km/h. La velocidad máxima es 250 km/h y la alcanza a poco más de 4.000 rpm.