奔馳全系車型的發動機技術有不少重大突破。

在 F1 賽場上，奔馳的 1.6T 發動機型號為 M08 EQ power+，是 turbo hybrid 一代動力單元的第四次迭代機型，熱效率首次突破 50%，通過對混合氣點燃的研究，應用“預燃燒室燃燒技術”，解決了稀薄燃燒帶來的爆震和動力不足問題。

在民用領域，奔馳全新 E 搭載的 2.0T 直列 4 缸渦輪增壓直噴發動機，代號 M254，來自 FAME 模塊化發動機家族，原生設計混動元素，采用 ISG 48V 輕混電機，能在加速時提供額外動力；雙渦管渦輪增壓器避免排氣干擾，提升增壓器動態響應；新一代直噴噴油器是 350bar 高壓直噴系統；還有 CONICSHAPE 缸孔加工技術和 NANOSLIDE 缸孔噴涂技術降低摩擦。

奔馳 AMG A45 的 2.0T 發動機調轉 180 度安裝，進氣更自由；渦輪轉速高達 16.9 萬轉/分，采用 2.1bar 的渦輪增壓值；配備高性能中冷器；全鋁曲軸箱，降低摩擦；采用 NANOSLIDE 涂層氣缸套，加大排氣閥尺寸，凸輪軸的滾子凸輪輕量化設計。

經典“虎頭奔”搭載的 M120 引擎原本為豪華轎車設計，經 AMG 高性能調教后成為傳奇，其以 M104 直列六缸發動機為基礎，采用鋁合金缸體，內襯特殊材料，安裝鍛鋼曲軸等。

奔馳 AMG 的 M139 2.0T 四缸渦輪增壓發動機有標準和高性能版本，采用冷硬鑄造工藝的鋁合金曲軸箱，滾子軸承渦輪增壓器，雙渦流增壓技術，NANOSLIDE 氣缸涂層技術，GDI 直噴+PFI 氣道噴射的雙噴射系統以及 Camtronic 可變氣門升程系統。