Третье поколение “четырёхдверного купе” CLS-класса (C257) было представлено в 2017 г. на автосалоне в Лос-Анджелесе. Автомобиль построен на модульной платформе MRA, позаимствованной у E-класса W213 вместе с его инновационными технологиями. Однако CLS-класс продвинулся на шаг вперёд благодаря совершенно новым рядным 6-цилиндровым двигателям. 2.9-литровый дизельный мотор CLS 400d получил алюминиевый блок с внутренним покрытием Nanoslide, двуступенчатый турбонаддув и систему переменного управления подъёмом клапанов Camtronic, что обеспечило ему 340 л.с. вместо 286 л.с. у стандартной версии CLS 350d. Ещё прогрессивнее 3-литровый 367-сильный бензиновый двигатель модификации CLS 450. В дополнение к турбонаддуву он имеет вспомогательный компрессор eZV с электроприводом, устраняющий турбояму, а также 48-вольтовый стартер-генератор EQ Boost между коленвалом и коробкой передач, прибавляющий 22 л.с. мощности и 250 Нм крутящего момента при разгоне и отвечающий за быстрый запуск силового агрегата в режиме старт-стоп.

Показанная в 2018 г. в Детройте “заряженная” модификация Mercedes-AMG CLS53 тоже является “умеренным” гибридом. Как и CLS 450, она оснащается 3-литровым рядным 6-цилиндровым двигателем с турбонаддувом, нагнетателем и стартер-генератором EQ Boost. Мощность этой установки составляет 435 л.с., не считая дополнительных 22 л.с. от электромотора, а суммарный крутящий момент - 770 Нм. Автомобиль также имеет 9-ступенчатую автоматическую коробку передач AMG Speedshift TCT 9G, полный привод 4Matic+ с постоянным задним приводом и многодисковой муфтой подключения передней оси, многокамерную пневматическую подвеску с системой AMG Ride Control+ и селектор Dynamic Select с пятью режимами вождения (Eco, Comfort, Sport, Sport+ и Individual). От обычного CLS его как всегда отличают аэродинамические обвесы, воздухозаборники, задний спойлер, выхлопные трубы, колёсные диски и спортивная отделка салона с новым рулём от AMG. Вместе с CLS53 в 2018 г. в продажу поступили купе и кабриолет Mercedes-AMG E53, а позже к ним присоединился лифтбэк Mercedes-AMG GT53 4-door Coupe, заменивший кузов Shooting Brake CLS-класса.