Im September 1979 wurde auf der IAA in Frankfurt eine neue Generation der S-Klasse präsentiert. Die Modellpalette der Baureihe 126 umfaßte zunächst sieben Typen; zur Wahl standen vier Motoren - vom 2,8-l-Sechszylinder-Vergasermotor mit 156 PS bis zum 5,0-l-V8-Leichtmetallmotor mit Benzineinspritzung und 240 PS - sowie zwei Karosserievarianten - neben der Normalversion eine verlängerte Variante, wie sie bei den Oberklasse-Limousinen seit Generationen angeboten wurde. Die Vergrößerung des Radstands war diesmal mit 140 mm deutlicher als sonst ausgefallen und kam wie gewohnt ausschließlich der Beinfreiheit im Fond und der Einstiegsbreite der Fondtüren zugute.
Bei der Entwicklung der neuen Baureihe standen neben der Erhöhung des Fahrkomforts und der Sicherheit Maßnahmen zur Verringerung des Energieverbrauchs im Vordergrund. Die Verwendung von gewichtsreduzierenden Materialien und der geringe Luftwiderstand der im Windkanal optimierten Karosserie verhalfen der neuen S-Klasse zu einem gegenüber den Vorgängermodellen um 10 % reduzierten Kraftstoffverbrauch. Die beiden Achtzylindermotoren der Vorgängerbaureihe wurden durch zwei überarbeitete Aggregate mit vergrößertem Hubraum und Leichtmetall-Kurbelgehäuse ersetzt. Der 5,0-l-Motor, der das 4,5-l-Grauguß-Aggregat ablöste, war bereits aus dem 450 SLC 5.0 bekannt, während der 3,8-l-Leichtmetallmotor nach dem Vorbild des Fünfliters aus dem altgedienten 3,5-l-V8 mit Graugußblock entstanden war. Durch ihre höhere Leistung bei geringerem Gewicht ermöglichten die neuen V8-Motoren verbesserte Fahrleistungen bei sparsamerem Benzinverbrauch. Unverändert im Programm belassen hatte man Vergaser- und Einspritzer-Version des 2,8-l-Sechszylinder-Aggregats.
Für den Export in die USA wurde auch von der Baureihe 126 wieder eine Diesel-Ausführung produziert. Der Typ 300 SD verfügte wie sein Vorgängermodell über einen aufgeladenen 3,0-l-Fünfzylinder-Motor, dessen Leistung allerdings um 10 PS auf 125 PS erhöht worden war.
Die Konzeption des Fahrwerks entsprach im wesentlichen den Vorgängermodellen. Auch die neuen S-Klasse-Limousinen besaßen eine Schräglenker-Hinterachse sowie eine Doppelquerlenker-Vorderradaufhängung mit Lenkrollradius 0.
Die Karosserie war nach neuesten Erkenntnissen der Sicherheitsforschung konstruiert worden. Dank neuer Konstruktionsprinzipien überstand die Fahrgastzelle nun auch einen versetzten Frontalaufprall - den sogenannten "offset crash" - bei einer Kollisionsgeschwindigkeit von 55 km/h unbeschadet. Die Limousinen der Baureihe 126 waren die weltweit ersten Serienfahrzeuge, die das Kriterium des asymmetrischen Frontalaufpralls erfüllten.
Die charakteristischen Design-Elemente der neuen S-Klasse präsentierten sich gewissermaßen unter der Gürtellinie. Erstmals hatte ein Mercedes-Benz Pkw keine Stoßstangen im klassischen Sinn, sondern stattdessen großzügig dimensionierte, kunstoffummantelte Stoßfänger, die in Bug- bzw. Heckschürze nahtlos integriert waren. Eine optische Verbindung zwischen Bug- und Heckschürze bildeten breite seitliche Schutzleisten aus Kunststoff, die zwischen den Radausschnitten auf Höhe der Stoßfänger angeordnet waren.
Im Herbst 1981, zwei Jahre nach ihrem Debüt, wurde die Baureihe 126 anläßlich der Frankfurter IAA um eine elegant gezeichnete Coupé-Ausführung ergänzt, die nur mit Achtzylindermotoren lieferbar war. Im Rahmen des gleichzeitig präsentierten "Mercedes-Benz Enegiekonzepts" zur Verbrauchs- und Schadstoffreduzierung hatte man beide V8-Aggregate gründlich überarbeitet. Neben einer Erhöhung der Verdichtung standen Nockenwellen mit geänderten Steuerzeiten, luftumspülte Einspritzventile und eine elektronische Leerlaufregelung auf der Liste der Verbesserungen. Durch die geänderte Nockenwellenabstimmung konnte das Drehmomentmaximum zu niedrigeren Drehzahlen verschoben und im Falle des 3,8-l-Motors sogar erhöht werden. Dieses Aggregat hatte besonders tiefgreifende Änderungen erfahren: Um ein günstigeres Volumen-Oberflächenverhältnis zu erhalten, hatte man die Bohrung reduziert und den Hub erhöht. Der modifizierte 3,8-l-V8 wies damit einen geringfügig vergrößerten Hubraum auf. Bei beiden Achtzylindern mußten, gewissermaßen als Ausgleich für die deutlich verbesserte Wirtschaftlichkeit, geringe Leistungseinbußen in Kauf genommen werden. Die Hinterachsübersetzung wurde in beiden Fällen der veränderten Motorcharakteristik angepaßt. Auch an den beiden Sechszylindermotoren hatte man eine Reihe von Detailänderungen vorgenommen und damit ebenfalls einen, allerdings weniger ausgeprägten, Spareffekt erzielt. Das Leistungspotential wurde durch diese Maßnahmen nicht beeinträchtigt.
Wie bereits bei der Vorgänger-Baureihe 116 praktiziert, wurde auch von den Achtzylindermodellen der Typenreihe 126 eine sondergeschützte Ausführung angeboten. Die Schutztechnik konnte durch intensive Entwicklungsarbeit weiter perfektioniert werden. Insgesamt wurde die stattliche Zahl von 1.465 Exemplaren produziert. Eine Besonderheit bilden zwei Fahrzeuge vom Typ 500 SEL, die mit einem um 200 mm verlängerten Radstand und einem um 30 mm erhöhten Dachaufsatz aufgebaut wurden. Das erste Exemplar, das im Januar 1983 fertiggestellt wurde, ergänzte den werkseigenen Fuhrpark um ein weiteres Repräsentationsfahrzeug. Das zweite Exemplar wurde nach den Wünschen des Vatikan für den Heiligen Vater angefertigt und an Papst Johannes Paul II. im August 1985 übergeben.
