Fünf Jahre nach seinem Start wertete Mercedes-Benz den SL auf, als Debütveranstaltung wurde der Automobilsalon 2006 in Genf gewählt. Vor allem Motoren, Antrieb und Fahrwerk waren sportlicher abgestimmt.
Der V8-Motor (M 273) des Typ SL 500 war eine Neukonstruktion, er hatte nun einen Hubraum von 5,5 Litern und entwickelte eine Leistung von 285 kW (388 PS). Damit beschleunigte das Fahrzeug von 0 auf 100 km/h in 5,4 Sekunden. In den USA wurde das Fahrzeug unter der Bezeichnung SL 550 angeboten.
Auch der Sechszylindermotor des Typ SL 350 war eine Neuentwicklung. Das 200 kW (272 PS) starke V6-Aggregat (M 272) ermöglichte bei einem Leistungsplus von rund 11 Prozent eine Kraftstoffersparnis von mehr als einem Liter je 100 Kilometer. Der kombinierte Verbrauch im NEFZ-Fahrzyklus betrug 10,3 Liter auf 100 Kilometer. Der Typ SL 350 beschleunigte in 6,6 Sekunden von 0 auf 100 km/h und war damit mehr als eine halbe Sekunde schneller als das Vorgängermodell.
An der Spitze des Modellprogramms stand der V12-Biturbomotor des Typ SL 600. Seine Leistung stieg auf 380 kW (517 PS), das maximale Drehmoment auf 830 Newtonmeter. Mit dem Zwölfzylindermotor beschleunigte dieser SL in nur 4,5 Sekunden von 0 auf 100 km/h.
Die V6- und V8-Modelle der modellgepflegten SL-Klasse stattete Mercedes‑Benz serienmäßig mit dem Siebengang-Automatikgetriebe 7G-TRONIC aus. Das aktive Fahrwerk Active Body Control ABC (Serie in den Typen SL 500 und SL 600, auf Wunsch im Typ SL 350) war nochmals verbessert worden. So verringerten sich die Karosseriebewegungen bei dynamischen Fahrsituationen gegenüber dem Vorgängermodell nun um bis zu 60 Prozent.
Dezent aktualisiert zeigte sich das Karosseriedesign: Dazu gehörte der neue Stoßfänger mit drei großen Kühlluftöffnungen, stärkerer Pfeilung und Nebelscheinwerfern mit Chromringen. Der Kühlergrill hatte jetzt drei Lamellen mit Chromauflagen und war mattsilbern lackiert. Seitlich beeindruckten neue Leichtmetallräder. Die Heckleuchten mit horizontaler Teilung und rot-weißen Deckgläsern in Klarglasoptik betonten noch mehr Breite am muskulösen SL-Heck.
Auch der Innenraum zeigte sich überarbeitet, beispielsweise durch eine weichere Narbung der Lederpolster, neue Interieurfarben, geprägte Aluminium-Zierteile sowie Metall-Einstiegsleisten mit geprägtem Mercedes-Benz Schriftzug.
Vom Frühjahr 2007 war für die Typen SL 350 und SL 500 bei einem Aufpreis von 2975 Euro ein Sportpaket verfügbar. Es prägte innen beispielsweise über silberfarbene Kontrastnähte, perforiertes Leder sowie Aluminium-Zierteile das Bild. Das Aussehen bestimmten unter anderem große 19-Zoll-Leichtmetallfelgen im Fünfspeichen-Design, hinter denen silbern lackierte Bremssättel erkennbar waren. Gelochte Bremsscheiben hinten trugen zu exzellenten Verzögerungswerten bei. Zum Lieferumfang gehörte zudem das Automatikgetriebe 7G-TRONIC Sport mit Lenkrad-Schaltpaddels. Zu den visuellen Unterscheidungsmerkmalen zählten außerdem abgedunkelte Heckleuchten.
Im Jahr 2008 erfolgte eine umfassende Modellpflege der Baureihe R 230, die als markantestes Merkmal ein anderes Frontdesign brachte, neben zahlreichen weiteren Neuerungen. Zudem erschienen die Typen SL 280 und SL 63 AMG.
