Call of Duty: Advanced Warfare käytti Sledgehammer Gamesin voimakkaasti muokattua IW-moottorin omaa haaraa, josta vain muutama rivi vanhaa koodia oli jäljellä. Suurin osa Advanced Warfaren moottorista oli kirjoitettu uudelleen. Sledgehammer Games lisäsi peliin täysin uudet animointi-, fysiikka-, renderöinti-, valaistus-, liikkeenkaappaus- ja kasvoanimaatiojärjestelmät. Kehittäjät uudistivat myös äänimoottorin, joka oli rakennettu alusta asti. Sledgehammer Gamesin äänijohtajan Don Vecan mukaan tiimi onnistui integroimaan peliin älykkään äänijärjestelmän.