El Mercedes-Benz S 400 BlueHYBRID es un híbrido con motor de gasolina y eléctrico, clasificado dentro del tipo de los híbridos que no pueden funcionar en modo exclusivamente eléctrico. La potencia máxima conjunta es 279 CV.
El motor eléctrico da una potencia de 20 CV, que Mercedes-Benz considera insuficiente para mover el Clase S, incluso despacio. Por este motivo, salvo en los últimos metros de una frenada, el S 400 BlueHyBRID siempre se mueve con el motor térmico en marcha.
Se comenzará a vender en Europa en junio de 2009 y es prácticamente idéntico al prototipo S 400 Hybrid. El precio y el equipamiento final todavía no son conocidos. Mercedes-Benz tampoco desvela cuáles son sus objetivos de venta para este coche.
Los elementos principales (imagen) son una batería de iones de litio (un tipo de batería utilizada comúnmente en teléfonos móviles y ordenadores, más información sobre la batería), un motor de gasolina de seis cilindros (279 CV), un motor/generador eléctrico y una caja de cambios automática de siete velocidades.
El consumo en ciclo combinado es de 7,9 litros cada 100 km, idéntico al del Lexus GS 450h, que mide 20 cm menos de longitud, pesa prácticamente lo mismo (15 kg de diferencia en coches que pesan 2 toneladas son despreciables) y tiene 40 CV más de potencia (su motor eléctrico da 200 CV y la potencia total máxima es 340 CV). El Lexus emite 186 gr de CO2 cada km y el Mercedes-Benz 190 gr/km. Por tanto, están prácticamente empatados en cifras de consumo y emisiones. La capacidad de aceleración del Lexus es claramente superior. Tarda 5,9 segundos en llegar a 100 km/h desde salida parada y el Mercedes-Benz 7,2 segundos.
Lexus también tiene un modelo equiparable por tamaño al Clase S, el LS, disponible con un sistema de propulsión híbrido (LS 600h) compuesto por un motor de gasolina y dos eléctricos. Tiene 445 CV de potencia máxima y cuesta 109.300 €.
El Mercedes-Benz S 400 BlueHYBRID está basado en el S 350. Utiliza el mismo motor de seis cilindros en V, con modificaciones relevantes. Según Mercedes-Benz, «En el proceso de desarrollo los ingenieros utilizaron las ventajas ofrecidas por el ciclo Atkinson (más información en este artículo del Toyota Prius y aquí), en el que la fase de expansión es más larga que la fase de compresión.» Además, el motor tiene una nueva culata y árbol de levas, variación del tiempo de apertura y cierre de las válvulas y diferentes pistones. La cilindrada no varía y la potencia se incrementa 7 CV.
La diferencia de consumo entre el S 350 y el S 400 híbrido es de un 20% a favor del híbrido, según los datos ofrecidos por Mercedes-Benz. En ciclo combinado, el consumo del S 350 es 10,1 l/100 km y el del S 400 de 7,9 l/100 km. Es una diferencia grande. Mercedes-Benz no detalla cuánta de esta diferencia se debe a las modificaciones realizadas en el motor de gasolina y cuánta al funcionamiento del sistema híbrido. De momento, sólo ha facilitado el dato de consumo en ciclo combinado. Los datos de consumo en ciclo urbano y extraurbano darían más información sobre el origen de la reducción del consumo, porque en recorrido extraurbano el sistema híbrido influye poco. El tiempo de aceleración de 0 a 100 km/h del S 350 es de 7,3 segundos, una décima más lento que el híbrido, que dispone de la potencia suplementaria del motor eléctrico. 
A diferencia de otros sistemas (Toyota y Lexus, por ejemplo), la batería de alta capacidad no se recarga por el trabajo del motor, sino exclusivamente durante las deceleraciones (al frenar o cuando el coche pierde velocidad). La batería tradicional, de 12 V, está situada en el maletero, se recarga a partir de la batería de alta capacidad y suministra energía para las luces y algunos elementos de confort y de seguridad.
La batería de iones de litio emplea su carga para alimentar el sistema de climatización (aire acondicionado), la asistencia de la dirección y da potencia adicional en determinadas condiciones de aceleración. La cantidad de energía que destina a la aceleración depende de su carga y de las necesidades del climatizador. En un día caluroso y a velocidad constante, llegará poca potencia del motor eléctrico a las ruedas.