Дизайн нового флагмана модельной линейки Mercedes-Benz выполнен в спортивном стиле, который разительно отличает его от тяжеловесного и вычурного предшественника. Облик новинки перекликается с внешностью седана CLS. По сравнению с предшественником базовый седан S-Class подрос в длину на 20 мм (до 5 116 мм), стал шире на 28 мм (до 1 899 мм) и прибавил 4 мм в высоту (до 1 483 мм). Как и прежде, автомобиль будет предлагаться сразу в двух вариантах — с обычной базой (3 035 мм) и удлиненной (3 165 мм). Размеры базы остались прежними, а вот переднюю и заднюю колеи расширили на 24 и 31 мм соответственно.

Первоначально S-Class будет предлагаться в четырех исполнениях: гибридные S 300 BlueTEC Hybrid и S 400 Hybrid, турбодизельный S 350 BlueTEC и битурбированный бензиновый S 500. Все модели стали экономичнее своих аналогов прошлого поколения в среднем на 20 % и удовлетворяют экологическим нормам Евро 6. Независимо от типа и мощности мотора, в паре с ним будет трудиться 7-ступенчатый «автомат» 7G-Tronic Plus. Первоначально новинка будет моноприводной, но позже появятся версии c фирменной трансмиссией 4matic. Также Daimler AG обещает представить первую в истории семейства S-Class «зеленую» версию S 500 Plug-In Hybrid, средний расход которой будет менее 4,0 л на 100 км. В конечном итоге линейка S-Class помимо традиционных бензиновых и дизельных моделей будет включать самые разнообразные гибридные силовые установки, в том числе подзаряжаемые.

В конструкции флагмана модельного ряда Mercedes-Benz используется немало инновационных технологий. В частности, новый S-Class первым в мире получит систему контроля за состоянием дорожного полотна — Road Surface Scan. С помощью стереокамеры она способна определять неровности на дороге. На основе этих данных система Magic Body Control изменяет жесткость подвески. Новинка будет доступна в качестве опции для 8-цилиндровых модификаций. В стандартную конфигурацию нового S-Class входят система демпфирования ADS Plus и обновленная пневмоподвеска Airmatic. Еще одним интересным решением инженеров компании стал отказ от традиционных ламп накаливания. Новое поколение Mercedes-Benz S-Class впервые в мире имеет исключительно светодиодные элементы, общее число которых достигает без малого 500 штук.

Благодаря многочисленным радарам и новой стереокамере водитель получает полную информацию о ситуации на дороге вокруг машины. В этом ему также помогают системы активного управления фарами Adaptive Highbeam Assist Plus и ночного видения Night View Assist Plus. Система экстренного торможения BAS Plus с функцией Cross-Traffic Assist помогает автомобилю «видеть» приближающийся к перекрестку транспорт и пешеходов и автоматически притормаживать в случае опасности столкновения.