Alle EQE SUV besitzen einen elektrischen Antriebsstrang (eATS) an der Hinterachse. Die Versionen mit 4MATIC haben zusätzlich auch einen eATS an der Vorderachse. Bei den 4MATIC Modellen sorgt die Funktion Torque Shift für eine intelligente, stufenlose Verteilung der Antriebsmomente zwischen der hinteren und der vorderen E‑Maschine und damit für den Einsatz des jeweils effizientesten eATS. Das modulare Antriebskonzept ermöglicht eine hohe Gesamt-Leistung und eine große Reichweite.

Zur weiteren Erhöhung der Reichweite kann die E-Maschine an der Vorderachse vollständig entkoppelt werden. Das übernimmt die sogenannte Disconnect Unit (DCU). Das intelligente Trennsystem arbeitet vollautomatisch, je nach Fahrsituation und abgeforderter Leistung. Bei geringer Last schaltet die DCU in den 4x2-Fahrmodus und Elektromotor sowie das zuständige Getriebe an der Vorderachse stehen still. Dadurch werden sonst übliche Schleppverluste weitestgehend eliminiert.

Die Elektromotoren an Vorder- und Hinterachse sind permanenterregte Synchronmaschinen (PSM). Bei PSM ist der Rotor des Wechselstrommotors mit Permanentmagneten bestückt und muss daher nicht mit Strom versorgt werden. Die Magnete – und damit der Rotor – folgen dem umlaufenden Wechselstromfeld in den Wicklungen des Stators. Beim EQE SUV verwendet Mercedes-Benz eine sogenannte Einzugswicklung für ein besonders starkes magnetisches Feld. Synchron heißt der Motor, weil sich der Rotor mit der Frequenz des Stator-Magnetfelds dreht. Die Frequenz wird in den Umrichtern der Leistungselektronik an die Geschwindigkeitsanforderungen des Fahrers angepasst. Zu den Vorteilen dieser Bauart gehören hohe Leistungsdichte, hoher Wirkungsgrad sowie hohe Leistungskonstanz. Die Maschine an der Hinterachse ist sehr leistungsstark durch Sechsphasigkeit: Sie besitzt zwei Wicklungen mit jeweils drei Phasen.