El motor tiene un bloque de seis cilindros en V a 72º. Es decir, no son los 60º que convienen a un motor V6 para que tenga el mejor equilibrado, ni los 75º del motor V8 Diesel de Mercedes-Benz.

En este motor, como en otros casos de cilindros en V que no tienen el ángulo más adecuado para el equilibrado (60º si es de seis o doce cilindros, 90º si es de ocho y 72° de diez), las muñequillas de cada par de bielas están descentradas. Pese a ello, necesita un eje de equilibrado, que está colocado en el centro de la «V»; su alojamiento sirve también como conducto de aceite. Este eje de equilibrado gira en sentido inverso al cigüeñal y a la misma velocidad.

A diferencia de otros motores Diesel en V, éste tiene el bloque de aluminio; las culatas, las tapas de culata y el cárter inferior también son de aluminio. Son de hierro las camisas y los soportes del cigüeñal (o «de bancada»).

El único V6 Diesel con bloque de aluminio que hay actualmente en el mercado es el que fabrica Isuzu y utilizan Opel, Renault o Saab. Los dos, el de Isuzu y el de Mercedes son de tipo «closed deck», es decir, no tienen cárter superior.

Las camisas son de fundición de hierro y están embutidas en el bloque durane el proceso de mismo de fundición; son camisas secas (no están rodeadas de agua). Al tener paredes de aluminio y camisas de hierro, la distancia entre centros de cilindros es algo mayor de lo normal. Esa distancia en este motor es 106 mm, en la anterior generación de motores Diesel longitudinales (de cuatro, cinco o seis cilindros) era 97 mm.

Pese a una mayor distancia entre cilindros, el nuevo motor V6 tiene unas proporciones que lo hacen más adecuado para el vano motor. De hecho, este V6 cabe en el vano del Clase C, cuando el anterior seis en línea no. El peso del motor, según método DIN, es 208 kg.

En las dos versiones que hay actualmente (280 y 320) las medidas son 83,0 x 92,0 mm, que dan una cilindrada de 2.987 cm³. También en los dos casos, la relación de compresión es 18,0 a 1. Está dentro de la tendencia actual de bajar la relación de compresión en los Diesel, pero no llega tan abajo como otros motores recientes.

Las culatas tienen cuatro válvulas por cilindro, con distribución de doble árbol de levas en cada una y balancines de rodillo con ajuste hidráulico.

Contrariamente a lo normal en motores Diesel, y a pesar de que la cualta es plana, las válvulas no son paralelas; hay un pequeño ángulo entre las de admisión y las de escape.

Los árboles están movidos por una cadena doble, que también hace girar al eje de equilibrado y a la bomba de gasóleo de alta presión.

Una curiosidad de este motor es que los árboles de levas están sujetos por debajo por la culata y, por encima, por la tapa de balancines. Por tanto, unos casquillos están en la culata y otros en la tapa.

Hay un sistema de distribución variable que, como en otros motores Diesel de cuatro válvulas por cilindro, consiste en limitar la entrada de aire para aumentar la turbulencia cuando la carga del motor es baja.

Tiene un solo turbocompresor, colocado en la parte trasera del centro de la «V»; según Mercedes, esta solución es preferible en este caso por razones de espacio. Es un turbocompresor de paso variable mediante un dispositivo eléctrico y da una presión máxima absoluta de 2,3 bar. El aire comprimido se enfría en un intercooler aire/aire, que puede bajar la temperatura hasta 95°.

El sistema de inyección es un doble conducto común de segunda generación, con una presión máxima de 1.600 e inyectores de válvulas piezoeléctricas (en lugar de electromagnéticas). Este sistema de inyección puede dar hasta dos preinyecciones y dos posinyecciones.

La doble posinyección es necesaria en los motores que tienen filtro de partículas, que sólo se venderán en Alemania, Austria, Suiza y Holanda. Para los demás mercados, el sistema de descontaminación es el normal, con catalizadores de oxidación y recirculación de gas de escape. El gas de escape recirculado se enfría con agua del sistema de refrigeración principal, antes de mezclarlo con el aire fresco; la mezcla se hace mediante una válvula eléctrica a la salida del intercooler.

La lubricación es por cárter húmedo con una bomba que se mueve mediante una cadena independiente. Hay un radiador aceite/agua para que la temperatura del aceite no pase de 130°C.

El valor fundamental para el diseño de un motor Diesel es la presión máxima en la cámara (no la media efectiva). La anterior generación de motores Diesel longitudinales de Mercedes-Benz estaba hecha para una presión máxima de 155 bar. En esa generación, la potencia específica y la presión media varía de unos motores a otros (los hay de cuatro, cinco o seis cilindros), pero la presión máxima era la misma para todos.

Este nuevo motor está hecho para que la presión máxima supere 180 bar, que es mucho. Uno de los efectos de esa presión tan alta es que, eb la versión 320 CDI, alcanza 510 Nm de par entre 1.600 y 2.800 rpm. Salvo el motor del BMW 535d, ningún otro Diesel de seis cilindros llega a una cifra tan alta.

La potencia máxima es 224 CV a 3.800 rpm; es una potencia también mayor de lo normal en motores Diesel de seis cilindros; sólo dan más el 535d y el seis cilindros de Audi en el A8 (no en el A6 ni en el A4). El régimen de potencia máxima es algo menor de lo normal.

La única diferencia entre el motor del 280 y el del 320 es el control electrónico; los elementos como el sistema de alimentación, el turbocopresor o el intercooler son iguales. En esta tabla se pueden ver algunos datos de este motor.