Автомобильная мода 60-х гг. менялась очень быстро, и далеко не все производители успевали ей следовать. В 1959 г. компания Daimler-Benz запустила в производство поколение моделей "Fintail" с хвостовыми плавниками в американском стиле, но всего через два года этот декоративный элемент устарел. Представленные в 1961 г. купе и кабриолеты серии W111 уже не имели килей, а вот для седана той же модели пришлось готовить замену. Под руководством дизайнера Поля Брака был разработан полностью новый кузов угловатой формы с низким профилем и большей площадью остекления. Его особенностями были вертикальные фары, неизменная решётка радиатора с трёхлучевой звездой, хромированная подоконная линия по всему периметру кузова и наклонные задние стойки. Это была оригинальная концепция дизайна, определившая облик автомобилей Mercedes-Benz до середины 80-х гг.

После дебюта новой модели на Франкфуртском автосалоне 1965 г. сложилась странная ситуация: седаны S-класса теперь базировались на новой платформе W108/W109, а для купе и кабриолетов использовалась старая платформа W111/W112. Так продолжалось до 1972 г., когда обе серии заменил Mercedes-Benz W116. Официально Mercedes-Benz W108 был преемником серии W111 и предлагался в трёх модификациях: 250S, 250SE и 300SE, все с колёсной базой 2750 мм. Первая оснащалась рядным 6-цилиндровым карбюраторным двигателем SOHC объёмом 2496 см3 и мощностью 130 л.с., вторая - тем же мотором с механическим впрыском Bosch, мощностью 150 л.с., третья - инжекторным 3-литровым блоком мощностью 170 л.с., унаследованным у W189. На смену более роскошной серии W112 пришёл Mercedes-Benz W109 в единственном исполнении - 300SEL с удлинённой до 2850 мм колёсной базой и пневматической подвеской.

В 1967-1968 гг. W108/W109 получил единый силовой агрегат объёмом 2778 см3 и мощностью 140, 160 или 170 л.с., который устанавливался на модификации 280S, 280SE и 280SEL (W108) и 300SEL (W109). Однако для успешной конкуренции на американском рынке компании требовался двигатель V8, и он появился на S-классе в 1967 г. Кроме высокопроизводительной версии 300SEL 6.3, с 1969 г. был доступен вариант 300SEL 3.5, оснащённый мотором V8 с электронным впрыском топлива объёмом 3499 см3 и мощностью 200 л.с. (в США этот седан обозначался 300SEL 4.5 и имел агрегат соответствующего объёма). Короткобазный Mercedes-Benz W108 с V8 был выпущен только в 1971 г., и назывался он 280SE 3.5.

Из 383361 ед. Mercedes-Benz W108/W109, произведенных в 1965-1972 гг., особого отношения заслуживают 6526 экземпляров модификации 300SEL 6.3. В 1966 г. инженер Daimler-Benz Эрих Ваксенбергер в качестве эксперимента поставил под капот W109 6.3-литровый инжекторный двигатель V8 мощностью 250 л.с. от лимузина Mercedes-Benz 600. Эксперимент оказался удачным, и в 1968 г. на Женевском автосалоне была представлена серийная версия. Как и все автомобили серии W109, Mercedes-Benz 300SEL 6.3 имел пневматическую подвеску на двойных поперечных рычагах спереди и качающиеся полуоси сзади, дисковые тормоза с усилителем (вентилируемые) и 14-дюймовые колёса. В список стандартного оборудования входили 4-ступенчатая автоматическая коробка передач, усилитель руля, центральный замок и электрические стеклоподъёмники; дополнительно можно было заказать кондиционер, люк с электроприводом, шторы на окнах, аудиосистему, лампы для чтения и откидные столики для задних пассажиров.

Mercedes-Benz 300SEL 6.3 был самым быстрым люксовым седаном своего времени: при весе 1800 кг он разгонялся до максимальной скорости 220 км/ч. Внешне он был идентичен стандартному 300SEL, за исключением более широких шин и противотуманных фар. 300SEL 6.3 стоил на 10000DM дороже 6-цилиндрового 300SEL, но продавался он неплохо, особенно в США. Производительность и надёжность модели позволяла использовать её в гонках. Тюнинг-ателье AMG разработало на её основе гоночную модификацию с 6.8-литровым мотором мощностью 420 л.с., способную достигать 265 км/ч. Всего было произведено 5 таких седанов; один из них, известный как "Red Pig", занял второе место в 24 часах Спа 1971 г. Гоночная карьера 300SEL продлилась недолго из-за отсутствия подходящих шин. 

Mercedes-Benz 300SEL 6.3 Pininfarina Coupe был построен в единственном экземпляре по заказу владельца одной голландской транснациональной корпорации. Он обошёлся заказчику в 400000 гульденов, что эквивалентно стоимости 83-х автомобилей Volkswagen Beetle. Это было не первое купе на базе Mercedes-Benz от ателье Pininfarina: в 1964 г. фирма уже делала подобный кузов для Mercedes-Benz 230SL. Стальные панели кузова, бамперы, остекление и оптика – всё было изготовлено вручную. Колёсная база и ходовая часть и панель приборов остались без изменений, 6.3-литровый двигатель V8 мощностью 250 л.с. тоже перешёл от заводского седана. Первый владелец проехал на этом автомобиле всего 64000 км, потому что Pininfarina допустила ошибку при установке системы вентиляции Behr, и в салон машины стали проникать выхопные газы. Сейчас эксклюзивное купе принадлежит своему второму владельцу – 82-летнему голландскому пенсионеру.

История компании AMG, сегодня являющейся спортивным подразделением Mercedes-Benz, начинается с автомобиля по прозвищу «Красная свинья» (нем. Rote Sau). Фирма была основана в 1967 г. бывшими инженерами Daimler-Benz Гансом-Вернером Ауфрехтом и Эрхардом Мельхером. Аббревиатура AMG состоит из первых букв их фамилий и названия родного города Ауфрехта – Гроссашпаха. Партнёры занимались тюнингом двигателей Mercedes-Benz, пока им в руки не попал Mercedes-Benz 300SEL 6.3. Произошло это, скорее всего, не случайно. В 1969 г. ещё один инженер Mercedes-Benz, Эрих Ваксенбергер, выиграл за рулём 300SEL 6.3 6-часовую гонку в Макао. Затем он попросил у совета директоров Daimler-Benz разрешения на участие в европейском кузовном чемпионате, но получил отказ, потому что марка официально ушла из автоспорта ещё в 1955 г. после аварии в Ле-Мане. Но ничто не мешало независимому ателье AMG подготовить гоночную версию 300SEL 6.3 к выступлению в 24-часовом марафоне Спа-Франкоршам (Бельгия).

Ауфрехт и Мельхер увеличили объём двигателя V8 до 6834 см3 и выжали с него 420 л.с. мощности и 610 Нм крутящего момента. Этого было достаточно, чтобы разогнать облегчённый седан до 100 км/ч за 4.2 с и достичь скорости 265 км/ч. Управлялся автомобиль плохо, и во время испытания на Хоккенхаймринге гонщик Хельмут Келленерс попал в аварию. Но 300SEL 6.3 успели отремонтировать к началу 24-часовой гонки в Спа 1971 г., на старте которой машину и прозвали «Красной свиньёй» - за её окраску, большие габариты и неповоротливость. Спустя сутки публика не поверила своим глазам: Mercedes-Benz 300SEL 6.3 AMG финишировал вторым после Ford Capri RS Дитера Глемзера, обогнав таких сильных конкурентов, как BMW 3.0 CSL и Porsche 911. Однако после этой гонки FIA ограничила объём моторов для туринговых чемпионатов 5-ю литрами, и карьера «Красной свиньи» закончилась. Победитель 24-х часов Спа был продан французской фирме Matra для испытания авиационных шин и впоследствии бесследно исчез. Из пяти построенных экземпляров Mercedes-Benz 300SEL 6.3 AMG до наших дней сохранился только один, и находится он в музее Mobilia Auto Kyla в Финляндии. Также существует несколько реплик, одна из которых принадлежит компании Mercedes-Benz.