2014年11月20日、マツダはアテンザ、CX-5を大幅改良し、2015年1月7日から発売すると発表した。またこの2台はロサンゼルス･オートショーにも出展され、アメリカでも1月から改良モデルを投入する。
今回の改良により、エクステリア、インテリア、機能、乗り心地、安全性など多くの面での熟成を行なっているという。2車共通の改良点としては、ドライバーを支援する安全技術「i-ACTIVSENSE」の機能を高めている。
まず日本の自動車メーカーとして初のLEDアレイ方式グレアフリー（防眩）ハイビームを備えた新世代ヘッドライト「アダプティブLEDヘッドライト（ALH）」を搭載。対向車や先行車のドライバーを眩惑させることなく、常時ハイビームでの走行ができるようになっている。
従来の「リヤビークル・モニタリングシステム（RVM）」の検知範囲を広げ、自車の後方だけではなく側方から接近する車両も検知する「ブラインドスポット・モニタリング（BSM）」を採用。後退時に接近する車両を検知して警告する「リヤクロス・トラフィック・アラート（RCTA）」機能も加えている。
さらにマツダ初の「レーンキープアシスト・システム（LAS）」を採用し、車線を認識してステアリング操舵トルクのアシストやステアリング振動警報によって運転操作をサポート。
これら以外に高速走行時のドライバーの運転状態をチェックし、適度な休憩を促す「ドライバー・アテンションアラート（DAA）」をマツダ初採用。
事故の多い後退時（Rレンジ）の衝突被害を軽減する、「スマート・シティブレーキ・サポート［後退時］（SCBS R）」、「AT誤発進抑制制御［後退時］」を採用。
アテンザに従来から設定していた、中高速での走行時の前方衝突の回避と被害の軽減をサポートする「スマート・ブレーキサポート（SBS）」は対応可能な相対速度差を拡大。CX-5には追加設定。
設定した車速に応じた車間距離を保つよう自動で車速を調整する「マツダ・レーダークルーズコントロール（MRCC）」はアテンザにのみ設定していたが、CX-5にも追加設定した。
またこれらの新機能を加えたシステムをオプションとするだけではなく、アダプティブLEDヘッドライト（ALH）、ブラインドスポット・モニタリング（BSM）、レーンキープアシスト・システム（LAS）を標準装備した新グレード「PROACTIVE」を設定。
シャシーでは新構造の前後ダンパー、フロントロアアームのブッシュ形状最適化などにより乗り心地を向上。またNVH性能を向上させ、アテンザでは荒れた路面走行時で従来比約10%、高速走行時で同約25%低減。CX-5は高速走行時に車内に伝わる騒音を従来比約10%低減。
さらに高振動吸収ウレタンを採用するなどフロントシート、リヤシート構造を改良し、乗り心地をよくしている。CX-5ではリアシートの座面長も拡大している。
ガソリンエンジン車は、走行モードを切り替える「ドライブセレクション」を採用。アテンザ ディーゼル車には、新世代4WDシステムを新たに設定。
エクステリアは、グリルのデザインが水平基調を強めたフィンデザインとしている。リヤ･コンビランプはLED発光シグネチャーと、フロントのシグネチャーウイングにLED発行を採用し、夜間でのブランド表現を強めている（LPackageに標準装備）。
インテリアはインストルメントパネルやセンターコンソールのデザインを変更。パーツのつながりや統一感を重視し質感を大幅に向上させている。またヒューマンマシン・インターフェイス（HMI）ンセプト「Heads-up Cockpit」を採用している。さらにスマートフォン等と連携して、インターネット接続やコミュニケーションの機能をクルマでの移動中にも安全に利用できるカーコネクティビティシステム「MAZDA CONNECT（マツダ コネクト）」を採用している。
