La segunda generación de la Clase S se presentó en el Salón del Automóvil de Frankfurt de 1979.
Se ofreció con dos distancias entre ejes y cuatro opciones de motor.

La Clase S W126 marcó tendencia en su época. Fue el primer Mercedes-Benz que presentaba parachoques de plástico integrados en las áreas del faldón delantero y trasero, en un color gris que hacía juego con todos los demás colores de la carrocería. Para amplificar esa nueva tendencia, en los costados se colocaron cubiertas plásticas en la parte inferior de las puertas y guardabarros que hacían juego con el color y estampado de los paragolpes.

En el frente, se mejoró el concepto de diseño de su predecesor. Mantuvo la forma de los faros, pero las señales de giro eran diferentes. Los espejos retrovisores ya no eran cromados sino del color de la carrocería. La versión de batalla larga era 140 mm (5,5”) más larga y ofrecía más espacio para las piernas y puertas traseras más anchas. El coche podría haber sido equipado con airbag de conductor y ABS.

El interior era aún más avanzado para aquellos tiempos. Los asientos delanteros ajustables eléctricamente tenían los botones montados en el panel de la puerta, al lado del reposabrazos. El asiento del conductor también presentaba dos posiciones de memoria. El climatizador automático no era una novedad para el mercado del automóvil y el Clase S lo tenía.

El W126 se lanzó con cuatro opciones de motor y, más adelante, se agregaron más opciones. Se ofreció una versión turbodiésel de 3.0 litros para el mercado estadounidense. El W126 fue diseñado para ser más eficiente en combustible y también estaba equipado con convertidores catalíticos para disminuir los valores de emisión. Se ofreció con una transmisión manual de 5 velocidades o automática de 4 velocidades.