Volitelné motory zahrnovaly 389 kubických palců V8 se 4 barelovým karburátorem, jmenovitým výkonem 280 koní při 4800 ot./min a točivým momentem 415 lb-ft při 3600 ot./min, a 421 kubických palců (6,9 l) V8 se 4 barelovým karburátorem, jmenovitý výkon 325 koní při 4400 otáčkách za minutu a točivý moment 480 lb-ft při 3200 otáčkách za minutu.
Nejvyšší rychlost vozu Pontiac Catalina z roku 1965 se standardním motorem a převodovkou byla přibližně 105 MPH.