A Mercedes E osztályból készült sportmodellekben semmivel sem spóroltak, olyannyira nem, hogy az E63 S minden idők leggyorsabb E osztályának számít.
A kifutó modell 5,5 literes duplaturbós V8-asa helyett mindkét autóban az AMG négyliteres V8-asa dolgozik, összkerékhajtással párosítva.
Az E63-ban 571 lóerős (750 Nm) a motor, százra 3,5 másodperc alatt gyorsul. Az S változatban 612 lóerő a motor csúcsteljesítménye, a legnagyobb nyomaték 850 Nm. A százas tempót 3,3 másodperc alatt éri el.
Alapesetben 250 km/h a limitált végsebesség, de az AMG Driver's csomag megrendelésével 300-ig lehet kitolni a limitet. Mindkét autóba kilencfokozatú duplakuplungos váltót szerelnek, a hátsókerék-hajtás eltűnése miatt az E63 S speciális driftmódot is kínál.