De uitstekende prestaties van de GS 450h zijn te danken aan de combinatie van een 3,5 liter V6 benzinemotor met directe injectie, en een 147 kW sterke elektromotor.
De GS 450h toont zijn indrukwekkende kracht onder meer met een acceleratie van 0-100 km/u in minder dan zes seconden.
Zelfs bij hogere snelheden heeft de bestuurder ruim voldoende vermogen voor een tussentijdse acceleratie van 80 tot 120 km/u in minder dan 5,0 seconden. Om deze prestaties te kunnen leveren, en voor een vloeiende acceleratie, zorgt de elektromotor met extra vermogen voor ondersteuning van de benzinemotor.
Met een brandstofverbruik dat vergelijkbaar is met dat van een 2,0 liter viercilinder motor (7,9 l/100 km) en een CO2-emissie van slechts 179 g/km, laat de GS 450h zich van zijn meest verrassende kant zien. Daarbij produceert deze wagen tijdens het starten en bij lage snelheden in het geheel geen schadelijke stoffen, omdat dan alleen de elektromotor voor aandrijving zorgt.