Bij de laatste Call of Duty games was het velen opgevallen dat de engine waarop het spel gemaakt werd quasi onveranderd was. Hierop volgde een hoop commentaar vanwege de aanhangers van de serie, gezien er op grafisch vlak geen vooruitgang werd geboekt. Met Black Ops II zal dit niet het geval zijn beweert Mark Lamia van Treyarch Studio.
Aan de engine waarop Black Ops II zal draaien is behoorlijk gesleuteld om de grafische kwaliteit ervan op te krikken. "We merken dat onze fans willen dat we de lat hoger leggen", vertelt Mark, "en wij willen exact hetzelfde. Deze vooruitgang mag echter niet ten koste gaan van de 60 frames per second die we nu halen, en daar zijn we in geslaagd."
Een echt nieuwe engine zal niet achter Black Ops II zitten, maar bepaalde stukken zullen toch op significante wijze aangepast zijn. Een voorbeeld hiervan is de manier waarop de belichting in het spel aangepakt wordt. Deze is namelijk volledig herwerkt, wat natuurlijk de nodige resultaten met zich mee brengt.