CLS300的V6发动机以2996cc的排量即可输出最大170千瓦功率，最大扭矩可达300牛·米，这使得CLS300从静止到百公里时速的加速过程仅需7.7秒，。标准配备的7G-TRONIC七速自动变速箱，能够在发动机转速发生较小变化时作出反应，使换挡操作更平稳。另外，这款7G-TRONIC七速自动变速箱还运用了多重减档原则，这意味着减档时可以越过数个档位，使驾驶更添乐趣，同时还使整车更具燃油经济性。
作为一款完美融合跑车与轿车双重优势的豪华轿跑车，CLS300以全面升级的配置精彩演绎了奔驰轿跑车特有的豪华标准。全新设计的三辅式真皮方向盘及换挡杆在手感与外观方面堪称完美。COMANDAPS驾驶室管理及数据系统配备了HDD一体化硬盘导航系统，能帮助驾驶者更快速确定行驶路线，从而节约宝贵的时间。DVD播放器、可方便与多种外部音频设备连接的AUX-IN端口，可令消费者拥有更加愉悦的车上娱乐享受；而蓝牙无线通讯技术则更为驾乘者通讯沟通带来便捷。
此外，梅赛德斯-奔驰独特的安全理念在CLS300上亦得到最大实践。CLS300添加了后座侧部安全气囊，从最大限度上保护了后排乘坐者的安全。而标准配备的复式氙气大灯与转弯辅助灯相辅相成，在各种复杂天气情况下提高了驾驶安全性。