2003年出厂的CTS轿车，是凯迪拉克首次采用了后驱动设定，此前，凯迪拉克大部分采用前置引擎/前轮驱动方式。务求为醉心于逐路驱驰的车主带来截然不同的驾驶感觉，CTS是CADILLAC品牌中体积最小的一辆四门轿车，系属Catera级别，亦是其后继车款。过去的Catera 轿车虽然在欧洲建造，并标榜欧式风格，但事实上未能达到预期的效果。而在美国本土建造的 CTS 则是另辟选蹊径，以大胆的外观造型，优越的性能和操控，重新向一些成名已久欧洲名驹如宝马3-series、奔驰C-class等挑战。
线条锐利和机械感强烈的车身，是 CTS 最大特徵。这种崭新的「Art and Science」(艺术与科技) 设计理念，在 CADILLAC 车厂过去的 Evoq、Imaj、Vision 等概念车上已渐渐酝酿，到今天的 CTS 车上已臻成熟。在「Art and Science」的概念下，CTS 以垂直的头灯和尾灯组衬托精炼简洁的车身线条，给予人一种明快坚强的印象。它把2002年发表的“凯迪拉克Vizon”等概念车的将直线线条和纵长的前灯融入了凯迪拉克传统的格子型格栅中。通用汽车把凯迪拉克CTS(报价 参数 图片 论坛)房跑车形容为“21世纪的凯迪拉克经典车”，它将是第一款在面向市场销售的车型中采用最近流行的概念车外形设计的车型。为了确保这辆新车没有任何其他汽车的影子，设计队伍一开始就决定要让它拥有强烈的美国特色。重约 3500 磅的 CTS 车长 190.1 寸、高 56.7 寸、宽 70.6 寸，轴距为 113.4 寸，建立在 GM 全新的 Sigma 後驱底盘上。由于采用前置引擎/后轮驱动的配置，因此有着近乎完美的 50/50 前後重量比例，使后轮的动力也能适量地分配到前轮。此外，工程师在 Sigma 的底盘上使用了 IRS 独立后悬挂系统，透过五连杆结构、填充量非常高的减震筒、液压平衡系统，及铝合金制的副梁，有效地降低行进时的摇晃，强化对路面掌控的精确性，前悬架采用双叉杆式。这种“Sigma”的新型后轮驱动车的汽车底盘，还在德国纽布灵巡回赛(Nurburgring Circuit )上以宝马528i为基准多次进行了底盘的测试和改良。
该车采用了被称作引擎为排气量3.2公升的V6 DOHC 24V引擎，3.2公升的V6 DOHC 24V引擎的最大马力为220匹/ 6000 rpm，最大扭力为30.1kgm/3400rpm。并在通用汽车公司的所有产品中首次使用了5速电子控制自动变速器。另外还备有5速手动变速器。V6引擎因安装上的要求气缸侧角采用了56度角设计，与一般 V6 引擎的 60 度设计迥异。较为紧致的结构，除了节省引擎舱的空间，也提升了进排气效率，使 CTS 具有优良的加速性和环保表现。还有一款配有雪佛兰的V8发动机。这台全铝5.7升Gen-3小缸体发动机在凸轮、气阀和增丈夫器方面都存有缺陷。CTS-V设定在6000转/分时达到最大功率400马力，在4800转/分时达到最大扭矩527牛米，在功率和扭矩方面与雪佛兰C5 Z06相差均为5。
五速手排变速箱是 CTS 的标准配置，但这并不是一副普通的变速箱，它是由德国 Getrag 生产并特别就 CTS 的动力进行调校，为驾驶者带来加速敏锐，换档俐落的快感。据厂方公布的测试数值，CTS 五速手排车型的 0 - 60 时哩加速时间为 6.9 秒。另外车主也可选用具有运动模式切换的五速自排变速箱，轻松驾驭。
GMPD(通用汽车性能分配)使CTS的前悬架和骨架更结实，以便对V系更高的功率和扭矩进行操控。前骨架采用更高规格的液压成形钢，并且空心的前防倾杆在直径(26.6毫米)上比标准轿车的粗3.6毫米。弹簧刚性系数大约提高27%，而单筒减振器也大约大了10毫米，且其阀门经过改进。转向器做了修改，具有更加精确的转向调节和快速响应性能。这些改进因具有更少的转向反馈，因而转向路感不明显。
而为了使转向感达致欧洲车的水平，CTS 采用了双 A 臂结构前悬挂，又将齿条齿轮式转向系统装置在车架的前轴中线前方，而车架则是直接与车身连结而不透过橡胶衬垫，减去过多的吸震材质而提升路面回馈的分辨率。
CTS 还配备了经过改良过的 ABS 煞车系统，而 Corvette 车上的循迹控制系统更是 CTS 的标准设备。此系统可在 1.5 秒内克服各种车轮打滑的情况，按照需要施予制动或减缓引擎输出，令车轮回复抓地能力。循迹控制系统的启动按钮是安置在驾驶席旁边的工具箱内，以防止意外触碰动作。
作为附选项目的 StabiliTrak 2.0 车身动态稳定系统，具有测量判断车辆转向角和偏离度的功能，当发现驾驶者的反应跟车辆实际上的行走路线出现误差时，系统会对四个车轮分别施予制动力，将车身动态修复至驾驶者预期中的情况。StabiliTrak 2.0 系统的启动按钮也是隐藏在工具箱内。
为了使其动力表现与豪华出众的外型充分匹配，通用汽车在为该车设计动力系统时瞄准了同级的宝马528i，并在世界上最具挑战性的赛车跑道德国的纽布因进行了高强度的底盘测试及改良。并且通用汽车在CTS上首次使用与宝马5系(报价 参数 图片 论坛)列相同的5速手动电控变速箱，行驶耐久、平稳，挡位清晰、流畅、感觉美妙。另外，通用汽车还首次采用全5挡发动机制动，使电控变速具有同手动减挡一样的运动感。 CTS-V听起来不能足以吸引那些有广泛影响的顾客，但是一旦你放开离合器，踩下油门，洪亮、优美的V8发动机声音肯定不会使你觉得他笨拙。如同M5那样，这款车以一种豪迈的姿态宣布他的到来。当然，这辆车在弯曲的马路和跑道上，于各挡位之间来回换挡时均有极佳的行驶感觉，他仍然是一款配有V8发动机的美国豪华跑车。然而，他并没有已为加速做好准备的感觉，难以在2500-2800转／分的转速范围内启动，这导致了加速的中断，进而轮胎摩擦声也有中断，在路面上仅仅留下小黑方块，而不是特有的黑色条纹。
