В 2004 г. на Женевском автосалоне был представлен Mercedes-Benz SLK второго поколения, обозначенный внутренним индексом R171. Оставаясь спортивным (Sportlich), лёгким (Leicht) и компактным (Kurz) родстером классической компоновки, он всё же стал на 72 мм длиннее и на 65 мм шире своего предшественника, при этом жёсткость конструкции на кручение увеличилась на 46%, а коэффициент аэродинамического сопротивления сократился на 3%, до 0.32. Новый дизайн с носом в стиле Формулы-1 разработали Горден Вагенер и Стив Маттин, придав родстеру сходство с суперкаром Mercedes-Benz SLR McLaren. Автомобиль получил опциональную систему обогрева шеи из подголовников (Airscarf), ветрозащитный экран между двумя дугами безопасности и усовершенствованный механизм крыши VarioRoof с поворачивающимся задним стеклом (за доплату – с дистанционным управлением), освободивший при сложенном положении дополнительные 63 л. в багажнике.

Mercedes-Benz SLK (R171) предлагался в трёх «гражданских» модификациях: SLK 200 Kompressor с 1.8-литровым рядным 4-цилиндровым двигателем мощностью 163 л.с., SLK 280 с 3-литровым V6 мощностью 231 л.с. и SLK 350 с 3.5-литровым V6 мощностью 272 л.с. Базовой для всех машин была 6-ступенчатая механическая коробка передач, опциональными – 5-ступенчатая автоматическая для SLK 200 и 7-ступенчатая автоматическая для остальных. В 2008 г., когда продажи модели перевалили за 500000 ед., а продажи её второго поколения – за 190000 ед., была проведена незначительная модернизация. Мощность двигателя SLK 200 Kompressor увеличилась до 184 л.с., SLK 350 – до 305 л.с., а средний вариант с 3-литровым мотором V6 мощностью 231 л.с. был переименован в SLK 300.

Во втором поколении у Mercedes-Benz SLK впервые появилась модификация с двигателем V8 – SLK 55 AMG. Она получила 5.4-литровый атмосферный мотор мощностью 360 л.с. в комплекте с 7-ступенчатой автоматической коробкой передач AMG-SPEEDSHIFT, а также усиленную подвеску, увеличенные тормоза диаметром 345 мм с 6-поршневыми передними и 4-поршневыми задними суппортами, 18-дюймовые легкосплавные диски с шинами 225/40 спереди и 245/35 сзади, дополнительный масляный радиатор, сдвоенные выхлопные патрубки, фирменный обвес с боковыми «жабрами» в переднем бампере и внутреннюю отделку из кожи наппа.

В 2006 г. для Mercedes-Benz SLK 55 AMG была разработана ещё более экстремальная версия Black Series. Она была на 45 кг легче базового автомобиля, имела фиксированную жёсткую крышу из углепластика и оснащалась форсированным 5.4-литровым мотором V8 мощностью 400 л.с., 7-ступенчатой коробкой передач AMG-SPEEDSHIFT с подрулевыми лепестками, 19-дюймовыми легкосплавными дисками с шинами 235/35 ZR19 спереди и 265/30 ZR19 сзади, расширенными передними крыльями из углепластика, увеличенными передними воздухозаборниками, карбоновым задним спойлером и велюровыми ковшеобразными сиденьями AMG.