Τον Σεπτέμβριο του 1979 η γερμανική εταιρεία παρουσίασε τη δεύτερη γενιά της S-Class.
Τον Σεπτέμβριο του 1979, η Mercedes παρουσίασε τη νέα γενιά του πολυτελούς της μοντέλου στη Διεθνή Έκθεση Αυτοκινήτου της Φρανκφούρτης. Με άλλα λόγια την S-Class με την κωδική ονομασία W126. H γκάμα αρχικά περιλάμβανε επτά μοντέλα, τα οποία διατίθεντο με τέσσερις κινητήρες – από τον 6κύλινδρο των 2,8 λίτρων, που απέδιδε 156 ίππους με την αρωγή καρμπιρατέρ, έως τον 5λιτρο V8 με βενζινοκινητήρα με τους 240 ίππους – και δύο αμαξώματα, καθώς εκτός από την «κανονική» έκδοση, υπήρχε και μια ακόμα με μεγαλύτερο κατά 140 χλστ, μεταξόνιο. Γεγονός που προσέφερε, χάρη και στις μεγαλύτερες πίσω πόρτες, ευκολότερη πρόσβαση και περισσότερο «αέρα» για τα πόδια.
Σχεδιαστικά, σημείο αναφοράς για την W126, τον απόγονο της W116, ήταν οι «γενναίοι» της προφυλακτήρες με τη χαρακτηριστική πλαστική επένδυση, οι οποίοι ήταν ενσωματωμένοι στο εμπρός και πίσω μέρος – αυτό το αισθητικό γνώρισμα της νέας εν έτει 1979 S-Class συνδεόταν οπτικά με τα αντίστοιχα, πλαστικά επίσης, προστατευτικά, που είχαν εγκατασταθεί κατά μήκος των πλευρικών επιφανειών. Σε επίπεδο αεροδυναμικής απόδοσης, η W126 είχε να επιδείξει έναν κορυφαίο για την κατηγορία της συντελεστή οπισθέλκουσας, που είχε «πέσει» από το 0,41 του προκατόχου της στο 0,36.
Το 1981, στην S-Class W126 υιοθετείται για πρώτη φορά, έστω και ως στοιχείο του προαιρετικού εξοπλισμού, ο αερόσακος οδηγού – έξτρα ήταν και οι προεντατήρες των ζωνών ασφαλείας για τους εμπρός επιβάτες. Το δε 1988, το γερμανικό εργοστάσιο λανσάρει σε παγκόσμια πρώτη στο ελαφρώς ανανεωμένο μοντέλο της S-Class τον αερόσακο συνοδηγού. Σημαντική δουλειά όμως είχε γίνει και στο ίδιο αμάξωμα, με την καμπίνα της S-Class να μένει ανεπηρέαστη στη δοκιμές εμπρόσθιας πρόσκρουσης σε σταθερό εμπόδιο με ταχύτητα 55 χλμ./ώρα.
Οι δύο 8κύλινδροι κινητήρες που χρησιμοποιήθηκαν στην προκάτοχο της W126 αντικαταστάθηκαν από νέες μονάδες που είχαν σχεδιαστεί εκ νέου διαθέτοντας αυξημένο κυβισμό και στροφαλοθαλάμους ελαφριού κράμματος. Ο κινητήρας των 5,0 λίτρων, ο οποίος αντικατέστησε εκείνον των 4,5 λίτρων, είχε ήδη κάνει το ντεμπούτο του στην 450 SLC 5.0 (C107), με τον 3,8 να αποτελεί εξέλιξη του V8 των 3,5 λίτρων του παρελθόντος. Συνδυάζοντας μεγαλύτερη απόδοση με μικρότερο βάρος, οι νέοι V8 κινητήρες προσέφεραν βελτιωμένες επιδόσεις και οικονομία καυσίμου. Μία πετρελαιοκίνητη έκδοση της W126 ήταν διαθέσιμη για εξαγωγή στις ΗΠΑ – ο λόγος για την S-Class 300 SD, η οποία κινούνταν από έναν υπερτροφοδοτούμενο κινητήρα 3,0 λίτρων με 5 κυλίνδρους και απόδοση 125 ίππων.
Εντούτοις, η πιο εντυπωσιακή καινοτομία στον τομέα των κινητήρων της σειράς W126 ήταν ο 8κύλινδρος των 5.6 λίτρων που εξελίχθηκε με σημείο αναφοράς τον αντίστοιχο 5λιτρο, αποδίδοντας 272 ίππους. Κατόπιν παραγγελίας, υπήρχε η δυνατότητα εγκατάστασης μιας έκδοσης του εν λόγω συνόλου με υψηλότερη συμπίεση που απέδιδε 300 ίππους – ωστόσο η τελευταία δεν ήταν διαθέσιμη με τα συστήματα περιορισμού των εκπομπών ρύπων της εποχής. Ακόμη και χωρίς καταλύτη όμως, η συγκεκριμένη έκδοση κάλυπτε τα όρια εκπομπών που όρισε τότε η European Economic Commission. Αξίζει τέλος να σημειωθεί πως από το 1979 έως και το 1991, χρονιά κατά την οποία η W126 αντικαταστάθηκε, από τη γραμμή παραγωγής του Sindelfingen βγήκαν 818.036 αντίτυπά της, ενώ από το 1981 έως και το 1991, κάτι περισσότερο από 74.000 της κουπέ παραλλαγής του μοντέλου, η οποία ήταν γνωστή με την κωδική ονομασία C126_X.A.