Im Oktober 1951 - einen Monat, bevor die Serienproduktion des 300ers anlief - wurde auf dem Pariser Salon mit dem Typ 300 S ein weiteres Spitzenmodell vorgestellt; der Aufbau eines abgerundeten Produktionsprogramms, das - wie bereits vor dem Krieg - auch höchsten Anforderungen genügte, war damit vollendet. Positioniert war der neue Typ als besonders repräsentativer Wagen mit sportlicher Note und für allerhöchste Ansprüche an Straßenlage und Geschwindigkeit. Dass der 300 S dieser Einstufung gerecht wurde, zeigte sich im Urteil der internationalen Fachpresse. Dort wurde das neue Modell als "Wagen der Weltelite" und "Maßstab für das heute im Automobilbau Erreichbare" bezeichnet. Gelobt wurden auch die "traditionellen und in diesem Fall besonders edlen Formen [...] ohne Zuflucht zur Aerodynamik".
Technisch basierte der 300 S weitgehend auf dem Typ 300, verfügte allerdings über ein verkürztes Fahrgestell mit 150 mm geringerem Radstand. Die Motorleistung konnte durch Erhöhung der Verdichtung und Bestückung mit nunmehr drei Vergasern auf 150 PS gesteigert werden. Damit war eine Höchstgeschwindigkeit von 175 km/h realisierbar. Angeboten wurde der 300 S als Cabriolet A, als Roadster und als Coupé. Der Roadster entsprach im wesentlichen dem Cabriolet A, hatte aber ein leichteres, voll versenkbares Verdeck ohne Sturmstangen. Die Serienproduktion der drei Varianten lief zwischen Juni und September 1952 an.
Im September 1955 wurde auf der IAA in Frankfurt zusammen mit dem Typ 300 c auch eine modellgepflegte Version des 300 S präsentiert. Die wichtigsten Änderungen betrafen die Hinterachse und den Motor. Das überarbeitete Modell, intern 300 Sc genannt, hatte - wie der 300 c - eine Eingelenk-Pendelachse mit tiefliegendem Drehpunkt erhalten. Die Gemischbildung erfolgte nicht mehr über drei Vergaser, sondern stattdessen durch Direkteinspritzung; bei gleichzeitiger Erhöhung der Verdichtung konnte die Motorleistung auf 175 PS gesteigert werden.
Auch die Karosserie wies einige Änderungen auf: Der 300 Sc hatte Ausstellscheiben an den Seitenfenstern sowie größere Blinkleuchten vorn und hinten. Weitere Unterscheidungsmerkmale waren zwei waagerechte, mit Chromstäben verzierte Lüftungsschlitze auf beiden Seiten unterhalb der Motorhaube sowie eine vom vorderen bis zum hinteren Radausschnitt durchgehende Chromleiste. Auf den leistungsstärkeren Motor wies der Chromschriftzug "EINSPRITZMOTOR" hin, der am Kofferdeckel unterhalb des Griffs angebracht war.
Trotz technischer und optischer Verbesserungen wurden von allen drei Karosserievarianten des 300 Sc insgesamt nur 200 Stück produziert. Ab Anfang 1957 hatte das Interesse stark nachgelassen, so dass die Produktion des 300 Sc im April 1958 auslief. Die Ursachen für diese Entwicklung sind sicherlich zu einem gewissen Teil im Erscheinen des 300 SL Roadster zu suchen, der wohl für viele potentielle Kaufinteressenten das attraktivere Angebot darstellte - war er doch trotz zeitgemäßerem Design und gesteigerten Fahrleistungen immerhin 4.000,- DM billiger.
Beide Versionen, der 300 S und der 300 Sc, gehören zu den exklusivsten Mercedes-Benz Pkw-Modellen der Nachkriegszeit und sind heute, neben dem 300 SL, besonders begehrte Liebhaberfahrzeuge.
