Druhá generácia triedy S bola predstavená na autosalóne vo Frankfurte v roku 1979. Bola ponúkaná s dvoma rázvormi a štyrmi motormi.

Trieda S W126 určovala trendy svojej doby. Bol to prvý Mercedes-Benz, ktorý mal plastové nárazníky integrované do oblasti predného a zadného nárazníka v sivej farbe, ktorá ladila so všetkými ostatnými farbami karosérie. Na umocnenie tohto nového trendu sa na bokoch nachádzali plastové kryty na spodnej časti dverí a blatníkov, ktoré farebne a vzorovo ladili s nárazníkmi.

V prednej časti bola vylepšená dizajnová koncepcia jeho predchodcu. Zachoval si tvar svetlometov, ale smerovky boli iné. Spätné zrkadlá už neboli chrómované, ale vo farbe karosérie. Verzia s dlhým rázvorom bola dlhšia o 140 mm a ponúkala viac miesta na nohy a širšie zadné dvere. Vozidlo mohlo byť vybavené airbagom vodiča a ABS.

Interiér bol na tie časy ešte pokročilejší. Elektricky nastaviteľné predné sedadlá mali tlačidlá umiestnené na paneli dverí vedľa lakťovej opierke. Sedadlo vodiča malo aj dve pamäťové polohy. Automatická klimatizácia nebola na automobilovom trhu novinkou a trieda S ju mala.

Model W126 bol uvedený na trh so štyrmi motormi a neskôr pribudli ďalšie možnosti. Pre americký trh sa ponúkala verzia s 3,0-litrovým turbodieselom. Model W126 bol skonštruovaný tak, aby bol úspornejší a bol vybavený aj katalyzátormi, aby sa znížili hodnoty emisií. Ponúkal sa s 5-stupňovou manuálnou alebo 4-stupňovou automatickou prevodovkou.