Após três anos no mercado, o CLK teve que ser alterado devido aos novos regulamentos de emissões Euro 4.
Junto com os novos motores, o carro recebeu algumas atualizações de design.

A Mercedes-Benz não tinha um Coupe Classe E adequado após a aposentadoria da geração W124. Também não tinha nada para se opor ao Coupe 3-Series. Então, decidiu construir uma mistura de um cupê baseado na plataforma W203 C-Class com algum estilo inspirado no W212 E-Class.

O modelo de 2005 manteve uma forma semelhante para os faróis, com duas lâmpadas arredondadas de cada lado. Comparado com a versão de 2002, eles tinham lentes transparentes. A grade recebeu três ripas em vez de quatro como na versão sem facelift. As lanternas também foram redesenhadas. Ambos os para-choques receberam um novo design.

O interior foi aprimorado com a introdução do novo sistema de infoentretenimento COMMAND 2.0, que apresentava um sistema de navegação baseado em DVD. Também permitia a integração do iPod através de uma porta externa instalada no porta-luvas. O design da pilha central foi modificado e os comandos anteriores do Classe C foram substituídos por novos.

Sob o capô, o CLK foi oferecido com opções de motores a gasolina e diesel variando entre 150 cv e 388 cv. Além dos motores básicos (diesel de 150 cv, unidades a gasolina de 163 cv e 184 cv), todas as outras versões receberam a nova caixa de câmbio 7G-Tronic.