W116 был флагманским седаном Mercedes-Benz в 1972-1980 гг. Как и все модели S-класса, он воплощал в себе новейшие разработки компании в сферах безопасности, комфорта, дизайна и технологий. Несущий кузов W116 имел переднюю и заднюю зоны деформации, усиленные дверные стойки и крышу, защищённый бензобак, мягкую приборную панель и поглощавший удар четырёхспицевый руль. Дисковые тормоза кроме усилителя с 1979 г. впервые в мире оснащались электронной многоканальной системой ABS от Bosch, которая предотвращала блокировку колёс и сокращала тормозной путь. В плане дизайна Mercedes-Benz W116 открывал новую тему, оставшуюся актуальной до начала 90-х гг. В отличие от предшественника, у него были горизонтальные фары в одном блоке с поворотниками, позаимствованные у родстера 300SL 1971 г.

Серия Mercedes-Benz W116 состояла из модификаций 280S, 280SE, 350SE и 450SE. На первые две устанавливался рядный 6-цилиндровый двигатель DOHC объёмом 2746 см3 с карбюратором Solex (160 л.с.) или впрыском топлива (185 л.с.). Другие две оснащались инжекторными моторами V8 SOHC объёмом 3499 см3 (200 л.с.) и 4517 см3 (225 л.с.) соответственно. До 1975 г. компания использовала электронный впрыск топлива Bosch D-Jetronic, а затем заменила его более надёжным механическим K-Jetronic. В 1977 г. на североамериканском рынке поступила в продажу специальная версия 300SD с 3-литровым 5-цилиндровым турбодизелем, который развивал 115 л.с. и был экономичнее бензиновых моторов. Другие модификации тоже были доступны в США, но имели сниженную степень сжатия и мощность (меры по контролю над выбросами), массивные бамперы и сдвоенные круглые фары. С 1973 г. в продаже появились Mercedes-Benz 280SEL, 350SEL и 450SEL с удлинённой на 100 мм (2965 мм) колёсной базой. Механической коробкой передач комплектовались только 280S и 280SE, на остальных была стандартной автоматическая. 

В 1974 г. на Женевском автосалоне был представлен Mercedes-Benz 450SEL 6.9, признанный одним из лучших высокопроизводительных седанов всех времён. Под капотом у него стоял двигатель V8 SOHC объёмом 6834 см3, который выдавал 286 л.с. и 550 Нм крутящего момента. Мотор имел чугунный блок, алюминиевые головки, систему смазки с сухим картером и электромеханический впрыск топлива Bosch K-Jetronic. Специально для 450SEL 6.9 были разработаны 3-ступенчатая автоматическая коробка передач W3B050, самоблокирующийся дифференциал ZF и гидропневматическая самовыравнивающая система подвески с автоматической регулировкой дорожного просвета, которая обеспечивала идеальную плавность хода. В комплектацию также входили система ABS, центральный замок, автоматический климат-контроль, омыватели фар, электропривод зеркал заднего вида, электропривод и подогрев передних сидений. 2-тонный седан разгонялся до 100 км/ч за 7.4 с и достигал максимальной скорости 225 км/ч. Он изготавливался в ограниченных количествах на собственной сборочной линии в Штутгарте и продавался по цене от 69930DM (1975) до 81247DM (1979), что соответствовало $40000-$53000 в США. Из 473035 произведенных автомобилей W116 было построено всего 7380 ед. 450SEL 6.9. Mercedes-Benz 450SEL 6.9 покупали такие знаменитости, как Бернард Эшли, Джеймс Хант, Шон Коннери, Джон Ф. Кеннеди-младший, Фрэнк Синатра и шах Ирана.  

Для тех клиентов, кто считал Mercedes-Benz 450SEL 6.9 слишком массовым и недостаточно быстрым, фирма AMG из Аффальтербаха предлагала собственную версию этого автомобиля. Тюнинг-комплект включал 6.8-литровый двигатель V8 мощностью 380 л.с., более жёсткую подвеску с пониженным на 1 см дорожным просветом и эксклюзивные диски с шинами трёх размерностей: 215/60R15 7J, 225/50VR16 8J или 235/45ZR17 8J. Также модификация AMG отличалась аэродинамическими бамперами, боковыми юбками и отсутствием хрома на кузове.