Cadillac comenzó la producción del CTS en 2003 y en 2004, el CTS se le dio más opciones de motor y una nueva línea de corte. Los CTS de base llegó con el mismo 3,2 litros como lo hizo en 2003, pero también tenía un motor VVT de 3.6 litros opcional. Cadillac también agregó un nuevo nivel de acabado conocido como el CTS-V, lo que viene con el 5.7-litros V-8 tomado del Corvette Z06. Motores

El modelo 2004 fue el último año para el V-6 de 3.2 litros opción en el Cadillac CTS, con el 2,8 litros reemplazarlo en el CTS 2005. El 3.2 produce 220 caballos de fuerza a 6,000 rpm y 220 lb-pie-. de par motor a 3400 RPM. La distribución variable de 3,6 litros (VVT) motor era una nueva adición a la línea de marca de CTS, que produce 255 caballos de fuerza a 6,500 rpm y 252 lb-pie-. de par motor a 2800 RPM. El Cadillac CTS-V marcó el comienzo de una "nueva era" para la línea de Cadillac. El motor de LS de 5.7 litros V-8 puede apagar 400 caballos de fuerza a 6,000 rpm y 385 lb-pie-. de torque a 4,800 RPM.
Track

Los CTS modelo básico con el 3,2 litros va de 0 a 60 mph en 7,3 segundos y se ejecuta una pista de ¼ de milla en 15,7 segundos a 89 MPH. El 3,6 litros V-6 VVT acelera de 0 a 60 mph en sólo 6,4 segundos y tiene la pista de ¼ de milla en 14,92 segundos en 92,72 MPH. El CTS-V ofrece algunas cifras de rendimiento excepcional, sino que va de 0 a 60 mph en 5,1 segundos y tiene la pista de ¼ de milla en 13,48 segundos a 105.33 mph
combustible

Todos los modelos CTS 2004 tiene un tanque de combustible de 17 galones. El modelo base 3.2 litros obtiene 19 mpg en ciudad y 26 MPG en la carretera. El motor VVT de 3.6 litros califica un estimado de 15 mpg en ciudad y 24 MPG en la carretera. El CTS-V consigue 14 MPG en la ciudad y 23 MPG en la carretera.
Exterior

El 2004 Cadillac CTS tiene una longitud de 190,1 pulgadas en comparación con el CTS -V en 191,5 pulgadas; la diferencia se debe a la adición de un kit de carrocería en el CTS-V. El CTS y CTS-V son ambos 70,6 pulgadas de ancho. El CTS tiene una altura de 56,7 pulgadas en comparación con el CTS-V a 57,3; esta diferencia se debe a la mayor llantas en el CTS-V. El CTS y CTS-V tanto tienen una distancia entre ejes de 113.4 pulgadas. El CTS tiene un peso de 3.509 libras. mientras que el CTS-V es 3,850 libras.