Le Cadillac Escalade hybride 2009 est très imposant et très gourmand en carburant malgré qu'il soit doté de technologies environnementales (système hybride bimode breveté de General Motors) : on ne peut pas le qualifier de véhicule écolo !

Il est équipé d'un moteur essence V8 de 6,0 litres de 4e génération installé de série, combiné à des technologies AFM (Active Fuel ManagementTM) et de fermeture retardée des soupapes d'admission (LIVC). La technologie AFM permet au V8 d'arrêter petit à petit l'utilisation de la moitié de ses cylindres quand les conditions de conduite demandent peu de puissance notamment en vitesse de croisière sur autoroute. Doté de culasses et pistons à dessus plat issus du V8 de 5,3 litres GM et affichant un rapport de compression de 10,8:1, il développe 332 ch (248 kW) à 5 100 tr/min et un couple de 367 lb-pi (498 Nm) à 4 100 tr/min.

Le système hybride bimode breveté de GM comprend une boîte de vitesses électrique à variation continue et un système de stockage d'énergie sous 300 V à hydrure métallique de nickel. Le courant électrique utilisé afin de propulser le véhicule est généré par le système hybride lui-même. Quand les freins sont actionnés ou que le véhicule est en roue libre, les moteurs électriques du système hybride génèrent de l'électricité (stockée dans la batterie de 300 V). L'énergie emmagasinée est utilisée afin de propulser le véhicule et le cycle de freinage par récupération est renouvelé.

Ce véhicule dispose du mode d'arrêt automatique : lorsque sa vitesse atteint 0 km/h, le moteur essence est automatiquement arrêté. Cet arrêt du moteur à essence est associé à l'utilisation exclusive de la motorisation électrique aussi longtemps que possible, notamment durant des séries d'arrêts et démarrages successifs.

L'Escalade hybride bénéficie d'un dispositif de freinage régénérateur entièrement intégré, récupérant l'énergie cinétique qui serait autrement perdue lors de la décélération du véhicule. Employant un seul ou les deux moteurs de la boîte de vitesses électrique à variation continue comme groupe électrogène, l'énergie du freinage est convertie en électricité stockée dans la batterie ESS pour un usage futur de motorisation.

Cadillac présente son Escalade hybride comme le premier grand utilitaire sport de luxe équipé d'une motorisation hybride, améliorant la consommation de carburant de près de 32 % en conduite urbaine.