Mercedes-Benz pone a la venta una versión del Clase S con un motor Diesel de ocho cilindro, 4,0 l de cilindrada y 320 CV de potencia máxima; es el motor del E 420 CDI.
No hay muchos modelos en el mercado de características semejantes al S 420 CDI. Con un tamaño y una potencia máxima semejantes están el Audi A8 4.2 TDI y el Volkswagen Phaeton TDI V10. Como se puede ver en la ficha técnica comparativa, el Audi es el que tiene mejor relación entre prestaciones y consumo, gasta lo mismo que el Mercedes-Benz pero es más rápido. El Volkswagen, que pesa 2.454 kg, es el peor en prestaciones y en consumo.
En la ficha comparativa de precio y equipamiento se puede ver también que el Mercedes-Benz está en una posición intermedia entre el Audi y el Volkswagen. El A8 cuesta menos y tiene de serie algunos elementos que son opcionales en el S 420 CDI (faros de xenón o cargador de discos, por ejemplo).
El Phaeton es el más costoso de los tres debido, en parte, a que tiene más equipamiento de serie; algunos de los elementos que tiene de serie y son opcionales en los otros dos son los asientos con función de masaje, la tapicería de cuero o la pintura metalizada (que cuesta 1.245 € en el A8 y 1.345 € en el S 420 CDI).
El S 420 CDI está disponible con las dos carrocerías de la Clase S (normal o alargada), sólo con tracción trasera (no hay versión 4Matic) y con la caja de cambios automática de siete velocidades hacia delante (y dos hacia atrás). En la prueba del S 500 hay valoraciones sobre el Clase S que son aplicables al S 420 CDI (salvo las de las cualidades dinámicas), como el sistema de visión nocturna o el programador de velocidad activo.
El motor que lleva el S 420 CDI es semejante al del E 420 CDI. Es un ocho cilindros con dos turbocompresor y alimentación por conducto común. Como el ángulo de los cilindros es 75º en lugar de 90º, necesita un eje de equilibrado para mantener las vibraciones por debajo de cierto límite.
Este motor da unos valores altos de potencia máxima y de par máximo, con relación a su cilindrada. Su presión media efectiva es muy alta: 22,9 bar (19,7 en el motor del A8 y 19,1 en el del Phaeton) y el pico de presión llega a 175 bar. En la primera información de la gama hay una descripción de los elementos mecánicos característicos del Clase S.