凯迪拉克ATS-L的用户手册规定使用5W30机油。如果担心天气热影响机油对发动机的保护性能，也可以换用稠一点的5W40，但可能会影响一点点动力性。正常驾驶下，5W30足够了。如果你是经常激烈驾驶高转速的话，使用5W40会更好。一般添加量在4.5L左右，所以加4升机油是不够的，建议查看机油尺上的油位。
自然吸气引擎对机油品质要求较为一般，可以用矿物油和半合成油，如果预算充足，建议使用全合成机油。涡轮增压发动机与自吸式发动机相比，其引擎构造更为精密，工作环境更复杂，使用的机油性能需要更好，需要流动性更好的机油，且最好是全合成机油。
对于润滑油品牌的选择，侧重于机油的长效性，可以选择美孚润滑油；侧重于机油的清洁性能，可以使用壳牌润滑油；需要具备强油膜韧性的机油，推荐选择嘉实多。例如涡轮增压式引擎，其容易在高速运转时产生积碳，因此可选具有强清洁能力的壳牌机油。
凯迪拉克ATS的设计核心是打造同级车型中最轻盈的车型，工程师在做到这一点的同时，还要尽可能提升驾驶者的驾驶体验。轻量化设计可以提高凯迪拉克ATS的灵敏性和操控性，同时优化传动系统的性能和效率。凯迪拉克的工程师通过铝质发动机缸盖、镁质发动机支架、轻质化天然纤维车门内饰板的应用，大大减轻了凯迪拉克ATS的总重量。
