O Mercedes-Benz S-Class atual percorre até 115 km com uma carga completa. Os números abaixo referem-se à variante com maior autonomia de cada geração.
| Anos | Motorização | Autonomia |
|---|---|---|
| 1980–1985 | Combustão | 811 |
| 1985–1991 | Combustão | 874 |
| 1991–1998 | Combustão | 1.031 |
| 1998–2002 | Combustão | 989 |
| 2002–2005 | Combustão | 1.143 |
| 2005–2009 | Combustão | 1.184 |
| 2009–2013 | Combustão | 1.221 |
| 2013–2017 | Combustão | 1.321 |
| 2017–2020 | Elétrico | 50 |
| 2020–2026 | Elétrico | 113 |
| 2021–2026 | Elétrico | 100 |
| 2026–atualidade | Elétrico | 115 |
A autonomia é o máximo homologado pelo fabricante para a variante com maior autonomia de cada geração. As gerações elétricas usam a autonomia homologada da bateria; as de combustão são calculadas a partir do depósito e do consumo combinado. Os números implausíveis são excluídos, em vez de mostrados com uma correção adivinhada.