Tous les modèles GLK sont dotés de série de la boîte automatique 7G-TRONIC particulièrement innovante. Avec sept rapports de marche avant, la boîte 7G-TRONIC réduit les sauts de régime et autorise des changements de vitesse veloutés, sans interruption notable de la force motrice. Au rétrogradage, elle est en mesure de sauter simultanément plusieurs rapports avec, à la clé, des accélérations particulièrement énergiques. De plus, la boîte a été adaptée aux caractéristiques de la transmission intégrale, pour un agrément de conduite maximal.