Héritière du rôle de pionnier de Citroën dans cette technologie, la CX est naturellement une traction avant. Chargée de reprendre le flambeau de la légendaire DS, elle lui emprunte sa suspension hydropneumatique par bras transversaux superposés et bras tirés à l'arrière. L'ensemble moteur-boîte est désormais implanté transversalement et incliné vers l'avant, une disposition popularisée par Morris et Fiat dans les années soixante mais innovante pour l'époque dans ce segment de marché. À cette occasion Citroen doit développer une toute nouvelle boîte de vitesses transversale qui s'avérera particulièrement réussie. On la retrouvera sous la capot des Matra Murena et Lancia Beta. La compacité ainsi obtenue permet à la CX d'offrir plus d'espace intérieur que la DS tout en étant plus courte de 21 cm. Autre innovation, le train avant repose sur un « cadre d'essieu », fixé à la caisse par l'intermédiaire de liaisons élastiques qui atténue les vibrations à haute fréquence et augmente le confort de marche. Contrairement à la DS, la CX ne bénéficie cependant pas de la commande hydraulique de la boîte de vitesses permettant le passage manuel des rapports sans pédale d'embrayage. Fait rare pour l'époque, toutes les versions de la CX sont pourvues en série de quatre freins à disque, .

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