С весны 2004 года в США начались продажи спортивной версии Cadillac CTS-V, подготовленной специалистами нового отделения Genetal Motors Performance Division. Внешне автомобиль отличает пониженный клиренс, аэродинамический пакет (спойлеры, пороги), оригинальная сетчатая решетка радиатора и 18-дюймовые алюминиевые колесные диски. Для CTS-V специально разработана новая 6-ступенчатая механическая КП Tremec E-56 с задним самоблокирующимся дифференциалом Getrag. Кроме того, в оснащение входят 4-суппортные вентилируемые дисковые тормоза Brembo, спортивная подвеска и система динамической стабилизации StabiliTrak. Разгон до 96 км/ч занимает 4,6 с, а максимальная скорость превышает 260 км/ч.