El coeficiente aerodinámico Cx está entre 0,26 y 0,28; un valor muy bajo en cualquier caso. El anterior Clase S tenía 0,27. La superficie frontal aumenta hasta 2,40 ó 2,41 m ² (también según la versión). Por tanto, el factor de resistencia aerodinámica está entre 0,62 y 0,67 m ². Son valores menos favorables que en el anterior Clase S, pero mejores que los de cualquier otra berlina de este tamaño, a excepción del Audi A8.

El bastidor es de acero estampado y la carrocería tiene unos paneles de acero y otros de aluminio. El 43 por ciento del conjunto de carrocería y bastidor está hecho con acero de resistencia alta o ultra-alta (sólo el 8 por ciento en el anterior Clase S). Son de aluminio las aletas delanteras, el capó, la tapa del maletero, las puertas, el tabique que separa el habitáculo del maletero (tras los asientos traseros) y otras piezas interiores. Hay también algunos materiales compuestos, como el alojamiento de la rueda de repuesto (termoplástico con fibra).

Tiene 45 piezas hechas de material reciclado que, entre todas, pesan 21 kg. También hay 27 piezas hechas con materiales renovables (43 kg en total), como lino, madera, algodón, lana, látex natural, coco o huesos de aceituna.

Como empieza a ser común en la fabricación de bastidores, Mercedes-Benz utiliza pegamento para suplementar a las uniones por soldadura de puntos, láser o clinchado. El pegamento se aplica en el solapamiento de las piezas; hay 180 m de cordón de pegamento en toda la carrocería. Este sistema contribuye a aumentar la rigidez de la unión entre las piezas y disminuye la necesidad de hacer soldaduras.

Hasta ahora, Mercedes-Benz afirmaba que para tener una buena resistencia contra la corrosión no era necesario galvanizar el cien por cien de la carrocería, y que era mejor no hacerlo por razones ecológicas (se galvaniza con cinc, un metal pesado). Ha debido cambiar de opinión porque todo el acero del bastidor del Clase S está galvanizado.

La distancia entre las ruedas del nuevo Clase S es mayor de la que tenía antes y también mayor que la de otras berlinas con una longitud superior a 5 m. Si consideramos berlinas entre 5,0 y 5,1 m (es decir, sin contar las versiones de carrocería alargada), hay algunas que tienen una batalla mayor que el Clase S (el Maserati Quattroporte y el Jaguar XJ) y otras que tienen vías más anchas (el Audi A8 y el Volkswagen Phaeton). Lo que no hay es ninguna que sea mayor en batalla y vías.

La suspensión en el eje delantero es de paralelogramo deformable (imagen), constituido por dos brazos en la parte inferior y un triángulo en la superior; el triángulo superior y uno de los brazos son de aluminio forjado, el otro brazo (el que está unido al muelle) es de acero.

Mercedes-Benz se refiere a esta suspensión como de «cuatro brazos» porque considera como brazo la prolongación del buje que sirve de unión con el triángulo superior (realmente no es un brazo porque no está articulado). Es un diseño semejante al que tenía el anterior Clase S, salvo por el hecho de que en el anterior los dos brazos inferiores eran independientes y en el actual están unidos entre sí a través de un casquillo elástico.

La suspensión trasera es una versión más del paralelogramo deformable de cinco brazos que Mercedes-Benz estrenó en el 190 de 1982, que tan buen resultado ha dado hasta ahora (es la suspensión para la que se inventó el término «multibrazo», que ya está desvirtuado). La principal diferencia con el eje del anterior Clase S está en el subchasis, hecho de aluminio, y en que cuatro de los cinco brazos de cada rueda son también de aluminio (el buje también es de este material).

La suspensión de serie tiene muelles neumáticos en los dos ejes; es una versión modificada de la suspensión «Airmatic» del anterior Clase S. Esta suspensión tiene amortiguación variable y puede controlar independientemente la dureza en compresión y en extensión, pero no varía la flexibilidad de los muelles. Es decir, no es funcionalmente igual a la Airmatic DC (Double Control) del Clase E, que puede variar tanto la flexibilidad de los muelles como la dureza de los amortiguadores.

El programa que varía la dureza de los amortiguadores funciona automáticamente según distintas variables, como la velocidad del coche y los movimientos de la carrocería. Además, el conductor puede elegir entre dos orientaciones de funcionamiento «Comfort» y «Sport». Estos programas, además de la dureza de los amortiguadores, controlan la altura de la carrocería.

En el programa Comfort, la carrocería baja 10 mm sobre su nivel normal cuando la velocidad del coche supera 120 km/h, 10 mm más cuando supera 160 km/h y vuelve a su nivel normal por debajo de 80 km/h. Con el programa Sport, la carrocería baja 20 mm por debajo de 100 km/h y no recupera el nivel normal hasta que el coche baja de 60 km/h. Es posible elevar la carrocería 30 mm para circular por zonas bacheadas a poca velocidad.

Opcionalmente (en el S 600 es de serie), puede tener una versión modificada del sistema de suspensión activa ABC, presente en el anterior Clase S y en el cupé CL. La suspensión ABC tiene muelles helicoidales en vez de neumáticos y un sistema hidráulico (presurizado a 200 bar) para nivelar la carrocería. Este sistema hidráulico puede variar el punto de apoyo del muelle helicoidal; si —por ejemplo— el muelle se comprime, el sistema hidráulico aumenta la distancia entre el bastidor y el muelle, para dejar la carrocería nivelada.

En el nuevo Clase S, el ABC es más capaz de limitar los movimientos de balanceo y cabeceo de la carrocería. Aunque los muelles son helicoidales, también puede variar la altura de la carrocería: por encima de 140 km/h baja 15 mm, los recupera por debajo de 60 km/h y se puede elevar 40 mm mediante un botón.

La dirección es de cremallera con relación variable, más directa en los extremos que en el centro. La asistencia es hidráulica y variable en función de la velocidad del coche, hasta 200 km/h (a partir de esa velocidad, la asistencia es constante). Cuando el coche está parado, la fuerza que debe realizar el conductor es un tercio de la que debe realizar cuando el coche va a 200 km/h.

En la asistencia de esta dirección hay una función que sirve para mantener las ruedas en la posición de marcha recta, con objeto de darle al conductor más confianza en esa situación. Cuando el coche se desplaza a velocidad lenta, esta función se desactiva.

El sistema de frenos («Adaptative Brake») es uno hidráulico normal, con algunas funciones adicionales: cuando el coche se para, si el conductor hace una presión adicional en el pedal, el coche queda frenado aunque el conductor deje de pisar el pedal; ayuda al arranque en rampa (algo innecesario en un coche de cambio automático); cuando el conductor suelta rápidamente el pedal del acelerador, el sistema de frenos aumenta la presión para responder más rápidamente a una eventual frenada de emergencia; si se activan los limpiaparabrisas, las pastillas se acercan a los discos a intervalos regulares para quitar el agua.

Mercedes-Benz no ha seguido desarrollando el SBC del Clase E, que ha tenido problemas de fiabilidad pero cuyo funcionamiento en condiciones normales era muy bueno. Según Mercedes-Benz, los frenos del Clase S son de un proveedor distinto (Continental Teves) y resultan más económicos.

El freno de estacionamiento funciona mediante un motor eléctrico, que tira de unos cables unidos a unos tambores traseros suplementarios. El desbloqueo es automático, pero el bloqueo no lo es (aunque se puede hacer con el motor desconectado).