Im Frühjahr 2009, nach etwa dreieinhalbjähriger Marktpräsenz, profitierte die S-Klasse Baureihe 221 von einer umfassenden Modellpflege. Diese zielte darauf ab, die Luxuslimousine dank zahlreicher Innovationen auch weiterhin als Trendsetter in ihrer Klasse wie im gesamten Pkw-Bau zu positionieren. Seit ihrer Einführung im Herbst 2005 waren rund 270.000 Einheiten verkauft worden, was den Rang der S-Klasse als global bestverkauftes Fahrzeug ihres Segments unter Beweis stellte.
Besonders in puncto Antriebstechnologie brachte die aktuelle Modellpflege zahlreiche tiefgreifende Innovationen. Premiere feierte der weltweit erste serienmäßige Hybridantrieb mit Lithium-Ionen-Batterie, der im S 400 HYBRID realisiert wurde. Dessen modifizierter 3,5-Liter-V6-Benzinmotor leistete 205 kW/279 PS und sorgte in Kombination mit einem Permanentmagnet-Elektromotor mit 15 kW/20 PS für souveräne Fahrleistungen und zugleich Kraftstoffverbrauchswerte, die auf dem Niveau moderner Mittelklasse-Limousinen lagen. Der durchschnittliche Normverbrauch von 7,9 bis 8,1 Liter auf 100 Kilometer sowie der korrespondierende CO₂-Ausstoß von 186 g/km machten den S 400 HYBRID zur sparsamsten und emissionsärmsten Luxuslimousine der Welt mit Benzinmotor. Weitere technische Highlights des Fahrzeugs waren die speziell ausgelegte 7G-TRONIC Automatik, eine aufwändige Leistungs- und Steuerungselektronik für das Zusammenspiel der beiden Motoren sowie die kompakte Lithium-Ionen-Hochvoltbatterie als Energiespeicher.
Um die Sparpotenziale der Hybrid-Technologie bestmöglich auszuschöpfen war der S 400 HYBRID auch mit einer Start-Stopp- sowie einer Rekuperationsfunktion ausgerüstet. Diese ermöglichte es, Bremsenergie zurückzugewinnen, zu speichern und bei Bedarf wieder für den E-Motor verfügbar zu machen.
Den ganzheitlichen Ansatz, den Mercedes-Benz bei der Entwicklung des S 400 HYBRID verfolgte, zeigt die Betrachtung der Ökobilanz über den gesamten Lebenszyklus des Fahrzeugs. In der Herstellung, der Nutzung über 300.000 km und im Verwertungsprozess verursachte ein S 400 HYBRID 18 % weniger CO₂-Emissionen als ein konventionell spezifiziertes Vergleichsmodell. Zudem wurden in der Produktion verstärkt Recyclingbauteile und Bauteile aus nachwachsenden Rohstoffen eingesetzt. Durch die Erarbeitung neuer Recycling- und Entsorgungskonzepte für die in dieser Hinsicht kritischen Lithium-Ionen-Batterien konnten deren Inhaltsstoffe mit einer Quote von 95 % verwertet werden.
Für das zukunftsträchtig konzipierte Hybridmodell, das besonders umfangreich ausgestattet war, wurden Brutto-Listenpreise von 85.323,00 Euro für die Kurz- und 93.177,00 Euro für die Langversion ausgewiesen.
Die Motorenauswahl der überarbeiteten S-Klasse Limousinen umfasste sechs weitere Benzin- und insgesamt zwei Diesel-Triebwerke, deren Verbrauchs- und Leistungscharakteristiken durch gezielte Feinarbeit der Mercedes-Benz Entwickler optimiert worden waren. In Verbindung mit den verschiedenen Maßnahmen des BlueEFFICIENCY-Pakets, wie aerodynamischen Optimierungen, bedarfsgeregelten Nebenaggregaten und effizienzsteigernden Schaltprogrammen der 7G-TRONIC, konnten dadurch über die ganze Triebwerkspalette hinweg Reduzierungen der durchschnittlichen Normverbrauchs-Werte um bis zu 7 % erzielt werden.
Mit besonders vorteilhaftem Kraftstoffkonsum wartete der S 350 CDI BlueEFFICIENCY auf – vormals als S 320 CDI BlueEFFICIENCY bezeichnet –, für dessen 173 kW/235 PS starken V6-Motor der Baureihe OM 642 ein Durchschnitts-Normverbrauch von 7,6 Litern pro 100 Kilometer zu Buche stand. Das gleiche Sechszylinder-Aggregat sorgte auch im allradgetriebenen S 350 CDI 4MATIC für Vortrieb. Als zweiter Selbstzünder kam im S 450 CDI – vor der Modellpflege unter der Modellbezeichnung S 420 CDI angeboten – der bekannte 4,0-Liter-V8 OM 629 zum Einsatz, der mit seinem unveränderten Leistungsvolumen von 235 kW/320 PS nach wie vor überlegene Fahrleistungen bei günstigen Verbrauchswerten bot. Das drehmomentstarke Diesel-Spitzenmodell war wie zuvor nur mit Heckantrieb zu haben.
Die Auswahl an Ottomotoren startete im S 350 und im S 350 4MATIC wieder mit dem 3,5-Liter-V6 M 272, der abermals 200 kW/272 PS bereitstellte. Darüber positioniert war das knapp 4,7 Liter große V8-Triebwerk, das im S 450 sowie im S 450 4MATIC wiederum 250 kW/340 PS lieferte. Stärkstes Aggregat im Reigen der Achtzylinder war erneut der M 273 in der Version mit 5,5 Liter Hubraum, der im S 500 wie im S 500 4MATIC 285 kW/388 PS verfügbar machte. Dieses Triebwerk wurde, mit identischen Leistungsdaten, auch in die Exportfahrzeuge für Nordamerika eingebaut, wo der S 500 aber unter der – eigentlich zutreffenden – Modellbezeichnung S 550, ausschließlich mit langem Radstand, angeboten wurde. Die Motorenpalette kulminierte nach wie vor im 5513 cm³ großen Biturbo-V12, der das Spitzenmodell S 600 mit Vortrieb versorgte. Mit seiner Höchstleistung von 380 kW/517 PS bescherte er der Luxuslimousine ein Fahrleistungspotenzial auf dem Niveau hochrangiger Sportwagen.
Auf Basis des S 600 wurden auch nach der Modellpflege und weiterhin in Manufakturarbeit die gepanzerten Sonderschutzausführungen S 600 Guard und S 600 Pullman Guard mit um 1150 mm verlängertem Radstand gefertigt. Zertifiziert nach der genormten Widerstandsklasse B6/B7 hielten diese speziell armierten Fahrzeuge Angriffen mit Gewehrprojektilen aus dem militärischen Bereich ebenso stand wie Anschlägen mit Sprengmitteln und Handgranaten. Das durch die vielfältigen Schutzelemente verursachte beträchtliche Mehrgewicht erforderte eine Überarbeitung zahlreicher Fahrwerkskomponenten. So wurden beispielsweise die vorderen Scheibenbremsen mit jeweils zwei Bremssätteln versehen.
Ebenfalls im Angebot blieb der den gleichen Anforderungen genügende S 450 CDI Guard mit 235 kW/320 PS starkem 4,0-Liter-Diesel-V8.
In die S-Klasse Limousinen der Baureihe 221 hielten mit der umfangreichen Modellpflege weitere Assistenzsysteme Einzug. Neben den bekannten, serienmäßig vorhandenen Ausstattungsmerkmalen wie dem Antiblockiersystem ABS, dem elektronischen Stabilitätsprogramm ESP®, dem Bremsassistenten und dem vorausschauenden Insassenschutzsystem PRESAFE®, rückten nun vermehrt kamerabasierte Systeme in den Mittelpunkt.
Beispielsweise erkannte der innovative, auf Wunsch lieferbare Adaptive Fernlicht-Assistent entgegenkommende oder vorausfahrende Fahrzeuge mit eingeschaltetem Fahrlicht und steuerte die Scheinwerfer der S-Klasse auf eine Weise, die optimale Leuchtweite mit einem Blendschutz für den umgebenden Verkehr kombinierte. Der ebenfalls neue, optional lieferbare Nachtsicht-Assistent registrierte mittels einer Infrarot-Kamera jetzt auch auf Fußgänger, die sich bei Dunkelheit auf oder nah an der Straße befanden und markierte sie in der Displayanzeige.
Für mehr Sicherheit beim Fahren sorgte darüber hinaus der als Sonderausstattung erhältliche Spurhalte-Assistent. Er erkannte Fahrbahnmarkierungen und warnte bei drohendem unabsichtlichem Verlassen der Fahrbahn durch einen Vibrationsimpuls im Lenkrad. Die eingesetzte Frontscheiben-Kamera lieferte auch dem gleichfalls neuen Geschwindigkeitslimit-Assistenten notwendige Informationen über die jeweils gültigen, auf Verkehrsschildern angezeigten Tempobegrenzungen. Um übermüdungsbedingte Unfallrisiken zu reduzieren, war für die neue S-Klasse Limousinen auf Wunsch eine ebenfalls kamerabasierte Müdigkeitserkennung namens ATTENTION ASSIST erhältlich. Anhand von mehr als 70 Parametern diagnostizierte das System eine drohende Fahruntauglichkeit und riet mittels akustischer und optischer Signale dringend dazu, eine Pause einzulegen.
In ihrer Funktionalität weiter verfeinert, präsentierten sich die bekannten elektronischen Sicherheitssysteme Bremsassistent PLUS und DISTRONIC PLUS. Beide Systeme boten Unterstützung im Fall einer Notbremsung. Erfolgten trotz optischer und akustischer Warnung fahrerseitig keine oder nur unzureichende Reaktionen auf die unmittelbar drohende Gefahr eines Auffahrunfalls, war die PRESAFE®-Bremse nun in der Lage, 0,6 Sekunden vor dem Aufprall autonom eine optimale Notbremsung einzuleiten und damit Unfallfolgen mindern zu helfen.
Fahrwerkseitig stand im Rahmen der Modellpflege eine weitere Verbesserung der Fahragilität im Fokus. Bewerkstelligt wurde dies durch die Einführung der neuen Direktlenkung mit variabler Übersetzung des Lenkwinkels sowie der Torque Vectoring Brake, deren gezielter Bremseingriff am jeweils kurveninneren Hinterrad Fahrdynamik und -stabilität steigerte. Zudem wurde die wegweisende Fahrwerksregelung Active Body Control (ABC) um eine Seitenwindstabilisierung ergänzt, bei der die Radlastverteilung an den elektronisch geregelten ABC-Federbeinen je nach Bedarf verändert wurde.
Tiefgreifende Neuerungen betrafen auch den innovationsintensiven Bereich des On-Board-Infotainment. Das serienmäßig vorhandene Bedien- und Anzeigesystem COMAND zeigte dabei einen wesentlich erweiterten Funktionsumfang. Dazu gehörten unter anderem die optional verfügbare Ausstattung mit einem in SPLITVIEW-Technik ausgeführten Display, das je nach Wunsch unterschiedliche Inhalte für Fahrer und Beifahrer anzeigte, ein Steckplatz für SD-Memory-Karten, eine überarbeitete Bluetooth®-Schnittstelle sowie das ebenfalls zum serienmäßigen Ausstattungsumfang gehörende USB-Interface. Optional konnte das System mit einem Media Interface ausgerüstet werden, das als universelle Schnittstelle alle Arten mobiler Audio-Geräte unterstützte. In den Modellen S 400 HYBRID und S 600 war dieses serienmäßig vorhanden.
Dies galt auch für das ansonsten auf Wunsch verfügbare Top-Infotainmentsystem COMAND APS, das mit einem 40 GB großen Festplattenspeicher sowohl europaweite Navigation wie eine detaillierte Kartendarstellung in übersichtlicher 3D-Optik bot. Besonderer Wert wurde auch auf modernste Technologie bei der Musikwiedergabe gelegt. So umfasste COMAND APS neben einem Radio und einem CD/DVD-Laufwerk mit MP3-Funktion auch einen Festplattenspeicher, der bis zu 2.500 Musiktitel in allen gebräuchlichen digitalen Datenformaten vorhielt. Zusätzlich war das System mit der auf Ganzwort-Eingabe basierenden LINGUATRONIC ausgestattet, mit deren Hilfe Navigation, Telefon und Audiogeräte per Sprachbefehl gesteuert werden konnten.
Auf Wunsch wurde für die aktualisierte S-Klasse auch ein Fond-Entertainment-Paket angeboten, das je ein 8-Zoll-Display auf den Rückseiten der Frontkopfstützen, zwei drahtlose Kopfhörer und einen separaten CD-/DVD-Player mit Anschlüssen für externe Audio- und Videogeräte umfasste. Ergänzt und abgerundet werden konnte die ausgefeilte Audiotechnologie durch eine modifizierte Version des in Kooperation mit den Spezialisten von harman/kardon® entwickelten Surround-Soundsystems namens Logic7, das allen Fahrzeuginsassen ein dreidimensionales Klangerlebnis bot.
Lag der Schwerpunkt der umfangreichen Modellpflege im Frühjahr 2009 auch primär auf technischer Seite, so warteten die überarbeiteten Luxuslimousinen auch am Exterieur wie im Innenraum mit einigen neuen Designakzenten auf. An der Fahrzeugfront fielen der stärker gepfeilte Kühlergrill sowie ein neu geformter Stoßfänger mit dezenter Lichtkante und Chromleiste unterhalb der Kühlluftöffnungen ins Auge. Serienmäßig kamen nun Bi-Xenon-Scheinwerfer zum Einsatz, deren Gestaltung durch ein auf Wunsch lieferbares LED-Licht-Paket mit Lichtleisten für Tagfahrlicht, Blinker und Positionsleuchten an Dynamik gewann. Letzteres gehörte bei den Modellen S 400 HYBRID und S 600 zum Serienumfang. Am Heck zeigten sich die Endrohre der Abgasanlage nun vollständig in den Stoßfänger integriert. Außerdem prägten neue LED-Rückleuchten mit Lichtbändern das Bild.
Im Interieur wurde dem Beleuchtungskonzept ebenfalls besondere Aufmerksamkeit geschenkt. Die bei S 400 HYBRID und S 600 serienmäßige, ansonsten als Sonderausstattung lieferbare Ambientebeleuchtung war ab sofort in drei alternativen Lichtfarben bestellbar: solar (bernsteinfarben), neutral (weiß) und polar (eisblau).
Mit neuer Optik und Haptik wartete das Multifunktionslenkrad der neuen S-Klasse Modelle auf. Ein verändertes Airbagmodul sorgte für ein attraktiveres Erscheinungsbild und weiches Nappaleder als Bezugsmaterial für ein angenehmeres Bediengefühl. Zudem standen nun, um der wachsenden Vielfalt individueller Vorstellungen hinsichtlich der im Fahrzeuginterieur realisierbaren Material- und Farbkonzepte Rechnung zu tragen, fünf verschiedene Holzarten und drei unterschiedliche Lederqualitäten zur Auswahl.
Wer der Mercedes-Benz S-Klasse Limousine ein besonders sportliches Erscheinungsbild verleihen wollte, konnte nun erstmals auf Wunsch ein Sport-Paket AMG ordern, das für sämtliche Versionen mit normalem und langem Radstand verfügbar war. Es umfasste eine stilistisch modifizierte Frontschürze mit voluminösen Kühlluftöffnungen, eine ebenfalls neue Heckschürze mit schwarzem Einsatz und integrierten rechteckigen Endrohrblenden in poliertem Edelstahl sowie spezielle AMG Seitenschwellerverkleidungen. Ebenfalls ins Auge fielen 19 Zoll messende AMG Leichtmetallräder im 5-Speichen-Design, auf die Reifen der Formate 255/40 vorn und 275/40 hinten aufgezogen waren. Darüber hinaus betonten gelochte vordere Bremsscheiben mit silbern lackierten Bremssätteln das dynamische Outfit.
Im Interieur machte sich das AMG Sport-Paket durch Holz-Zierelemente in Esche schwarz, ein ebenfalls komplett in schwarz gehaltenes Holz-Leder-Sportlenkrad, Velours-Fußmatten mit AMG Logo sowie eine Sport-Pedalanlage aus gebürstetem Edelstahl bemerkbar.
Die Brutto-Listenpreise für die modellgepflegten S-Klasse Limousinen reichten zum Zeitpunkt ihrer Markteinführung im Frühsommer 2009 von 73.006,50 Euro für einen S 350 CDI BlueEFFICIENCY in kurzer Ausführung über 96.509,00 Euro für einen ebenfalls mit kurzem Radstand versehenen S 500 bis hin zu 155.354,50 Euro für das V12-motorisierte Spitzenmodell S 600. Weiterhin wurden für die Lang- und die allradgetriebenen 4MATIC-Versionen, je nach Modellvariante, um rund 3 bis 10 % höhere Einstandspreise ausgewiesen.
Parallel zur Einführung der regulären Limousinen wurden auch die AMG Modelle der S-Klasse in überarbeiteter Form präsentiert. Dabei blieb bei den Triebsträngen von S 63 AMG und S 65 AMG vorerst alles beim Alten: Motorseitig kamen unverändert der gut 6,2 Liter große Hochdrehzahl-V8 der Baureihe M 156 beziehungsweise der bekannte Biturbo-V12 zum Einsatz, die beide mit bekannten Leistungsdaten, aber unterschiedlicher Motorencharakteristik, jeweils elitäre Fahrleistungspotenziale vorhielten. Neu war die Möglichkeit, durch den Erwerb der Sonderausstattung "AMG Driver's Package" die Höchstgeschwindigkeit beider AMG Modelle auf – ebenfalls elektronisch abgeregelte – 300 km/h heraufzusetzen. Auch in puncto Kraftübertragung griff man vorerst auf die bisher eingesetzten Komponenten zurück: Im Fall des S 63 AMG auf die AMG SPEEDSHIFT 7G-TRONIC und beim Zwölfzylinder-Modell auf die AMG SPEEDSHIFT 5-Gang-Automatik.
Fahrwerkseitig und hinsichtlich der Ausstattung mit elektronischen Sicherheits- und Assistenzsystemen profitierten die AMG Modelle von der generellen Aufwertung der Baureihe 221. So waren im S 63 AMG und im S 65 AMG nun Direktlenkung, Torque Vectoring Brake und die innovative Seitenwindstabilisierung ebenfalls serienmäßig vorhanden. Zudem stand die gesamte Palette neuer kamerabasierter Assistenzsysteme jetzt auch für die AMG Versionen zur Verfügung.
Die beiden S-Klasse AMG Modelle übernahmen darüber hinaus die dezenten optischen Retuschen am Exterieur, wobei der stärker gepfeilte Kühlergrill sich beim S 65 AMG, von dem des S 63 AMG durch verchromte Doppellamellen unterschied. In neuer Optik präsentierte sich die Frontschürze mit AMG-spezifischem LED-Tagfahrlicht und zwei seitlichen Luftauslässen. Neue Seitenschwellerverkleidungen und eine modifizierte Heckschürze mit zwei integrierten Doppelendrohren der AMG Sportabgasanlage, die bei den V8- und V12-Modellen unterschiedlich gestaltet waren, charakterisierten die beiden Performance-Limousinen zusätzlich. Weitere Unterscheidungsmerkmale zwischen S 63 AMG und S 65 AMG waren die serienmäßig verwendeten AMG Leichtmetallräder. Während der S 63 AMG mit 19-Zoll-Rädern in Vielspeichen-Optik und Reifen der Dimensionen 255/40 vorn und 275/40 hinten ausgestattet war, füllten beim S 65 AMG 20-zöllige Schmiederäder mit Reifen der Formate 255/35 bzw. 275/35 die Radhäuser.
Die Interieurs der AMG Versionen verfügten, wie zuvor, über teilweise individualisierte Ausstattungen. Dazu gehörten zum Beispiel die AMG spezifischen Hauptmenüs im Display des Kombiinstruments und die AMG Sportsitze mit Klimatisierung, Multikontur- und Massagefunktion. Unterschiedlich fielen die Lederausstattungen der beiden Hochleistungs-Limousinen aus. Während beim S 63 AMG die Ausstattung PASSION mit naturledernen Sitzseitenwangen zum Einsatz kam, zeigte die Ausstattung „PASSION Exklusiv“ im S 65 AMG einen Lederbezug im Rautenmuster. Zum exklusiven Ambiente mit klaren sportlichen Akzenten trugen unter anderem zahlreiche Wurzelnussholz-Zierelemente, eine den AMG Modellen vorbehaltene analoge Zeituhr im IWC-Stil sowie ein AMG Sportlenkrad mit Aluminium-Schaltpaddles bei. Die neueste Generation von Infotainment-Systemen stand natürlich auch für S 63 AMG und S 65 AMG zur Verfügung.
Für die beiden Performance-Modelle waren, wie bereits zuvor, unterschiedliche Radstandkonfigurationen spezifiziert: Während der S 63 AMG mit kurzem oder langem Radstand verfügbar war, wurde der S 65 AMG nur in der Langversion angeboten. Als Brutto-Listenpreise waren beim Marktstart der Hochleistungs-Limousinen im Fall des S 63 AMG 137.683,00 Euro für die kurze und 144.823,00 Euro für die Langversion sowie 221.221,00 Euro für den S 65 AMG anzulegen.
Erkennbar rückte mit der im Sommer 2010 erfolgenden Präsentation des S 350 BlueTEC das Thema Effizienzoptimierung wieder ins Blickfeld. Dessen neuerlich überarbeiteter Dieselmotor der Baureihe OM 642 gehörte trotz deutlichen Leistungs- und Drehmomentzuwachses zu den sparsamsten und emissionsärmsten der Welt. Der 3,0-Liter-V6 zeigte eine gegenüber seinem Vorgänger um 10 % auf 190 kW/258 PS gesteigerte Leistung sowie ein Drehmomentmaximum von 620 Nm, was einer Zunahme um 15 % entsprach. Damit einher ging eine Reduzierung des durchschnittlichen Kraftstoff-Normverbrauchs um 11 % auf 6,8 Liter pro 100 Kilometer. Der CO₂-Ausstoß wurde dank der von Mercedes-Benz entwickelten BlueTEC Technologie mit AdBlue®-Einspritzung und nachgeschaltetem SCR-Katalysator ebenfalls um 11 % auf nur noch 177 g/km verringert. Damit erfüllte das neue Modell bereits die ab 2014 in Kraft tretende Abgasnorm Euro 6.
Der Brutto-Listenpreis der Limousine, die Luxus und Sicherheit der S-Klasse mit souveränen Fahrleistungen sowie Verbrauchs- und Abgaswerten auf dem Niveau von Fahrzeugen der unteren Mittelklasse kombinierte, betrug bei ihrer Einführung 76.279,00 Euro in kurzer und 84.609,00 Euro in langer Version. Ab dem ersten Quartals 2011 waren beide Modellvarianten auch mit dem Permanent-Allradantrieb 4MATIC zu haben.
Zeitlich parallel zum Start des S 350 BlueTEC wurden auch zwei neue elektronische Sicherheitssysteme für die Fahrzeuge der S-Klasse verfügbar gemacht. Der im Rahmen des optionalen Fahrerassistenz-Pakets PLUS lieferbare Aktive Spurhalte-Assistent leitete nun, bei ungewolltem Überfahren von durchgezogenen Fahrbahnmarkierungen, autonom einen leichten Bremsimpuls an das der Markierung gegenüberliegende Hinterrad und sorgte auf diese Weise für eine Korrektur der potenziell gefährlichen Fahrlinie. Ebenfalls als Bestandteil des Fahrerassistenz-Pakets PLUS war auf Wunsch der Aktive Totwinkel-Assistent spezifizierbar. Die Sensorik des Systems signalisierte einen riskanten Spurwechsel und führte bei Missachtung des optischen Warnhinweises im Außenspiegel ebenfalls autonom einen kontrollierten Bremseingriff an den Rädern der gegenüberliegenden Fahrzeugseite aus, um den Wagen wieder zurück in die Spur zu bringen.
Stets behielten die Mercedes-Benz Entwickler auch das Wohlbefinden der S-Klasse Passagiere im Blick. So gab es ab Sommer 2010 auf Wunsch neu gestaltete Lederausstattungen mit kontrastfarbenen Ziernähten auf Sitzen, Armauflagen sowie der Ober- und Unterseite des Instrumententrägers. Neue Höhen erklomm zudem der akustische Genuss: Ein auf den Innenraum der S-Klasse abgestimmtes Bang & Olufsen BeoSound AMG Soundsystem mit 15 Lautsprechern und Verstärkern mit einer Gesamtleistung von 1200 Watt war für die Modelle der S-Klasse als Sonderausstattung lieferbar. Das faszinierende Klangerlebnis ließ sich mit Studioklang- oder Raumklangeffekten für jeden Sitzplatz individuell modulieren.
Im Spätsommer 2010 kam es zu einer tiefgreifenden Veränderung bei Motorisierung und Kraftübertragung der AMG Versionen. Der bisher eingesetzte Hochdrehzahl-V8 wurde durch einen kurz zuvor neu präsentierten, der Baureihe M 157 angehörenden AMG 5,5-Liter-V8-Biturbomotor mit strahlgeführter Direkteinspritzung ersetzt. Den modernisierten Triebstrang komplettierte das ebenfalls neue AMG SPEEDSHIFT MCT 7-Gang Sportgetriebe, ein weiterhin automatisch arbeitendes Getriebe, das sich jedoch der innovativen Multi-Clutch-Technology mit nasser Anfahrkupplung bediente. Diese Maßnahmen setzten dank substanzieller Verbrauchs- und Emissionsreduzierungen sowie wesentlich verringerter Wirkungsgradverluste auch im Performance-Segment neue Effizienz-Maßstäbe.
Das neue Antriebsaggregat des S 63 AMG lieferte ein Leistungsvolumen von 400 kW/544 PS, das durch ein auf Wunsch spezifizierbares AMG Performance Package auf 420 kW/571 PS gesteigert werden konnte. Die Drehmomentbestwerte betrugen 800 bzw. 900 Nm. Kombiniert mit einem durchschnittlichen Kraftstoff-Normverbrauch von lediglich 10,5 Litern auf 100 Kilometern sowie einem korrespondierenden CO₂-Ausstoß von 224 g/km verliehen diese Eckdaten dem S 63 AMG eine unangefochtene Führungsrolle im Marktsegment. Nicht weniger eindrucksvoll fielen die Fahrleistungen der Performance-Limousine aus. Mit einer Zeit von 4,5 bzw. 4,4 Sekunden für den Standardsprint von 0 auf 100 km/h bei einer wie zuvor auf 250 bzw. 300 km/h begrenzten Höchstgeschwindigkeit wurden auch verwöhnte Ansprüche erfüllt.
Von außen war der neu motorisierte S 63 AMG durch entsprechende Schriftzüge an den Kotflügeln und vor allem den AMG Leichtmetall-Schmiederädern im 5-Doppelspeichen-Design zu erkennen. Das Modell war alternativ mit kurzem oder langem Radstand bestellbar und wurde bei seiner Markteinführung im September 2010 zu Brutto-Listenpreisen von 143.752,00 Euro bzw. 151.368,00 Euro angeboten. Für das auf Wunsch erhältliche AMG Performance Package wurden 9.401,00 Euro zusätzlich berechnet.
Das ebenfalls im September neu lancierte V12-Spitzenmodell S 65 AMG war für einen Brutto-Listenpreis von 229.075,00 Euro zu haben. Es zeigte sich nur leicht überarbeitet und wartete nun mit einem auf 463 kW/630 PS leistungsgesteigerten Triebwerk auf.
Für das Modelljahr 2011 brachte Mercedes-Benz weitere neue Benzin- und Dieselmotoren für die S-Klasse an den Start. Neben dem bereits erwähnten, effizienzoptimierten Diesel-V6 im S 350 BlueTEC, standen insbesondere der 2,2-Liter-Vierzylinder im S 250 CDI BlueEFFICIENCY, aber auch die neuen V6- bzw. V8-Benzin-Direkteinspritzer im S 350 BlueEFFICIENCY und im S 500 BlueEFFICIENCY im Mittelpunkt des Interesses.
Mercedes-Benz bewies mit dem erstmaligen Einsatz eines Vierzylinder-Triebwerks in der traditionsreichen Luxuslimousinen-Baureihe Mut. Die Leistungsdaten des im Oktober 2008 erstmals zum Einsatz gekommenen Selbstzünder-Aggregats sprachen gleichwohl für sich: Der 150 kW/204 PS starke Motor mit Common-Rail-Direkteinspritzung neuester Generation generierte ein Drehmomentmaximum von 500 Nm bei 1600/min und stellte durch eine zweistufige Turbo-Aufladung hohe Durchzugskraft bereits aus niedrigsten Drehzahlbereichen sicher. Zum einen war damit die erforderliche Souveränität in der Leistungsentfaltung gewährleistet, zum anderen wurden Kraftstoffverbrauchswerte realisiert, die den S 250 CDI BlueEFFICIENCY zur verbrauchsgünstigsten Luxuslimousine der Welt machten. Mit einem durchschnittlichen Dieselkonsum von nur 5,7 Litern auf 100 Kilometern und einem CO₂-Ausstoß von 149 g/km – unter anderem unterstützt durch eine serienmäßige ECO Start-Stopp-Funktion – stieß die S-Klasse hier in neue Dimensionen vor. Die erreichbaren Fahrleistungen lagen dabei absolut auf gewohntem Niveau: Der Beschleunigungssprint von 0 auf 100 km/h wurde in 8,2 Sekunden absolviert, während als Höchstgeschwindigkeit 240 km/h zu Buche standen.
Um auch bei den Fahrzeugpassagieren den gewohnten Komforteindruck aller S-Klasse Limousinen zu hinterlassen, kamen im S 250 CDI BlueEFFICIENCY dynamisch gesteuerte Motorlager zum Einsatz, die eine Übertragung von Schwingungen und Geräuschen des Vierzylinder-Selbstzünders auf den Karosseriekörper zuverlässig verhinderten.
Nachdem der bis dahin noch lieferbare, antriebseitig unveränderte S 450 in allen Versionen zum Modelljahr 2011 aus der Angebotspalette für den deutschen Markt gestrichen worden war, präsentierten sich die V6- bzw. V8-Triebwerke im S 350 Blue EFFICIENCY bzw. im S 500 Blue EFFICIENCY in weiten Teilen neu entwickelt. Die beiden 3,5 und knapp 4,7 Liter großen Aggregate der Baureihen M 276 und M 278 waren mit der BlueDIRECT Technologie ausgestattet, deren zentraler Bestandteil die weiterentwickelte Benzin-Direkteinspritzung der dritten Generation mit strahlgeführter Verbrennung und Piezo-Injektoren war. In Kombination mit der neuen Mehrfachzündung namens „Multi Spark Ignition“ (MSI), bei der innerhalb von einer Millisekunde bis zu vier Funken ausgelöst werden konnten, ergaben sich weitere namhafte Einsparpotenziale beim Kraftstoffverbrauch und in der Folge geringere Schadstoffemissionen.
Der 3,5-Liter-V6, der im S 350 BlueEFFICIENCY sowie im S 350 4MATIC BlueEFFICIENCY zum Einsatz kam, verfügte über einen von 90° auf 60° verringerten Zylinderbankwinkel. Diese konstruktive Maßnahme machte die bisher vorhandene, störende Schwingungen neutralisierende Ausgleichswelle überflüssig und sorgte für eine vorbildliche Laufkultur. Ein komplett neues Luft- und Abgassystem förderte die Atmung des Triebwerks und trug zu einem Leistungszuwachs auf 225 kW/306 PS bei – eine Steigerung um 12,5 % gegenüber dem Vorgängermotor. Parallel dazu nahm das Drehmomentmaximum von 350 auf 370 Nm zu. Noch größere Fortschritte waren jedoch bei Kraftstoffverbrauch und CO₂-Ausstoß zu verzeichnen. So betrug der Normverbrauch nach NEFZ nur noch 7,6 l/100 km – eine Reduzierung gegenüber dem bisherigen Triebwerk um 24 %. Ähnlich verhielt es sich mit dem CO₂-Ausstoß, der von 234 g/km auf 177 bzw. 179 g/km bei einem Modell mit langem Radstand zurückging. Dabei befanden sich die erreichbaren Fahrleistungen des neu motorisierten S 350 BlueEFFICIENCY mit einer abgeregelten Höchstgeschwindigkeit von 250 km/h und einer Beschleunigungszeit von 6,9 Sekunden für den Sprint von 0 auf 100 km/h auf hohem Niveau.
Ein Gefühl besonderer Souveränität vermittelte naturgemäß die Motorisierung des S 500 BlueEFFICIENCY, dessen neues V8-Aggregat einen Hubraum von 4663 cm³ sowie Biturbo-Aufladung aufwies. Diese Konfiguration lieferte in jeder Hinsicht erheblich optimierte Kenndaten: Statt 285 kW/388 PS stellte das neue Triebwerk 320 kW/435 PS bereit, das maximale Drehmoment betrug nun 700 Nm statt vormals 530 Nm, und mit 9,3 Liter auf 100 Kilometer lag der durchschnittliche Kraftstoff-Normverbrauch um mehr als 15 % unter dem des bisherigen V8-Saugmotors. Die CO₂-Emissionen von 219 g/km stellten ein Spitzenergebnis im Luxusklasse-Segment dar. Gleiches galt für das Fahrleistungspotenzial des S 500 BlueEFFICIENCY, der in 5,0 Sekunden von 0 auf 100 km/h sprintete und eine bei 250 km/h abgeregelte Höchstgeschwindigkeit erreichte.
Als flankierende Maßnahmen zur Effizienzsteigerung bei den neuen Diesel- und Benzinaggregaten kamen zum einen bedarfsgeregelte Nebenaggregate, wie neu entwickelte Ölpumpen, ein optimiertes Wärmemanagement des Kühlkreislaufs sowie ein intelligentes Generatormanagement mit Rekuperationsfunktion, zum Einsatz; zum anderen wies das aktualisierte Automatikgetriebe 7G-TRONIC PLUS, das in allen neu motorisierten Modellen der S-Klasse eingesetzt wurde, einen deutlich verbesserten Wirkungsgrad sowie nochmals erhöhten Schaltkomfort auf.
Für die Fahrzeuge mit kurzem Radstand reichten die Brutto-Listenpreise von 71.876,00 Euro im Fall des S 250 CDI BlueEFFICIENCY bis hin zu 99.186,50 Euro für den S 500 Blue EFFICIENCY. Die 4MATIC-Versionen sowie die mit langem Radstand lagen um die gewohnten rund 3 bis 10 % darüber. Der für das Modelljahr 2011 leicht überarbeitete S 600, dessen V12-Biturbomotor nun die Abgasnorm Euro 5 erfüllte, wurde für 156.961,00 Euro angeboten. Die neu motorisierten S 63 AMG kosteten 143.752,00 Euro bzw. 151.368,00 Euro. Einsam an der Spitze der Preispyramide stand mit 229.075,00 Euro nach wie vor der S 65 AMG.
Der besonders umweltschonende S 350 BlueTEC wurde ab April 2011 serienmäßig mit der ECO Start-Stopp-Funktion ausgerüstet, die bereits bei den anderen auf hohe Effizienz ausgelegten S-Klasse Modellen S 250 CDI BlueEFFICIENCY, S 350 Blue EFFICIENCY und S 500 BlueEFFICIENCY zum Serienumfang gehörte. Damit konnten die ohnehin schon besonders günstigen durchschnittlichen Normverbrauchswerte dieser Modellversion noch einmal um knapp 10 % auf 6,2 Liter pro 100 Kilometer und die CO₂-Emissionen von 177 auf 164 g/km gesenkt werden.
Im Juli 2012 lief im Mercedes-Benz Werk Sindelfingen ein S 350 BlueTEC 4MATIC in Langversion als 500.000. Exemplar der seit 2005 produzierten S-Klasse Generation vom Band. Eine halbe Million verkaufte Fahrzeuge innerhalb von sieben Produktionsjahren qualifizierten die Modelle der Baureihe 221 zur erfolgreichsten S-Klasse aller Zeiten und weiterhin zur unangefochtenen Nummer eins im globalen Oberklassesegment. Als Nummer eins der akkumulierten Fertigungsstatistik etablierte sich dabei mit ziemlich exakt 96.000 Einheiten der bis 2011 gebaute S 500 mit langem Radstand und 5,5-Liter-Saugmotor. Ihm folgte aus dem gleichen Produktionszyklus der S 350, ebenfalls in Langversion, mit knapp 81.000 Fahrzeugen. Als sehr beliebt erwies sich auch das von 2005 bis 2013 ausschließlich für eine Reihe asiatischer Exportmärkte gebaute Modell S 280, ab 2009 unter der Bezeichnung S 300 angeboten, von dem in der Langversion fast 69.000 Einheiten entstanden. Ein erfreuliches Debüt gab, angesichts seiner Pionierrolle im Luxusklasse-Segment, auch der S 400 HYBRID. Insgesamt wurden von beiden Radstandvarianten rund 18.000 Einheiten produziert. Bei den Diesel-motorisierten Versionen stach vor allem der bis zur Modellpflege angebotene kurze S 320 CDI heraus – ab Ende 2008 als S 320 CDI BlueEFFICIENCY bezeichnet –, der es auf gut 28.000 Fahrzeuge brachte. Schlusslicht der Fertigungsstatistik blieb auch nach dem im Spätsommer 2010 vorgenommenen Motorwechsel der kurze S 63 AMG mit lediglich 142 produzierten Fahrzeugen.
Mit Ausnahme einiger weniger S 600 Modelle, die noch bis Februar 2014 fertiggestellt wurden, endete im Mai 2013 nach insgesamt knapp 548.000 Einheiten die Produktion der S-Klasse Baureihe 221.
