O Mercedes-Benz S-Class (2002–2005) foi oferecido com 12 configurações de motor distintas em toda a gama.
| Motor | Potência | Binário | Caixa de velocidades | Rodas motrizes | Velocidade máxima | 0-100 km/h | Consumo | Disponível em |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 5.5L Gasolina | 500 hp | 800 Nm | Automatic | Rear Wheel Drive | 250 km/h | 4.8 s | 14.8 l/100km | 1 versão |
| 5.4L Gasolina | 500 hp | 700 Nm | Automatic | Rear Wheel Drive | 250 km/h | 4.8 s | 13.2 l/100km | 1 versão |
| 5.0L Gasolina | 360 hp | 530 Nm | Automatic | Rear Wheel Drive | 250 km/h | 4.8 s | 13.2 l/100km | 1 versão |
| 5.0L Gasolina | 306 hp | 460 Nm | Automatic | All Wheel Drive | 250 km/h | 6.5 s | 12.9 l/100km | 2 versões |
| 5.0L Gasolina | 306 hp | 460 Nm | Automatic | Rear Wheel Drive | 250 km/h | 6.3 s | 11.4 l/100km | 4 versões |
| 4.3L Gasolina | 279 hp | 400 Nm | Automatic | All Wheel Drive | 250 km/h | 7.4 s | 12.5 l/100km | 2 versões |
| 4.3L Gasolina | 279 hp | 400 Nm | Automatic | Rear Wheel Drive | 250 km/h | 7.1 s | 10.9 l/100km | 4 versões |
| 4.0L Diesel | 250 hp | 560 Nm | Automatic | Rear Wheel Drive | 250 km/h | 7.8 s | 9.6 l/100km | 1 versão |
| 4.0L Diesel | 250 hp | 560 Nm | Automatic | Rear Wheel Drive | 250 km/h | 7.8 s | 9.6 l/100km | 1 versão |
| 3.7L Gasolina | 245 hp | 350 Nm | Automatic | All Wheel Drive | 242 km/h | 7.9 s | 11.9 l/100km | 4 versões |
| 3.7L Gasolina | 245 hp | 350 Nm | Automatic | Rear Wheel Drive | 246 km/h | 7.6 s | 11.1 l/100km | 4 versões |
| 3.2L Diesel | 204 hp | 500 Nm | Automatic | Rear Wheel Drive | 235 km/h | 8.2 s | 7.7 l/100km | 4 versões |
Cada linha é uma configuração mecânica distinta — cilindrada, potência, transmissão, tração e tipo de combustível — deduplicada entre versões que partilham o mesmo motor. Diferenças apenas de equipamento (interior, jantes, opções) não criam uma linha separada.