Новая модель должна была отличаться более высокими ходовыми качествами, поэтому в процессе разработки ее испытывали в аэродинамической трубе. Машина стала ниже, улучшилась ее аэродинамика, кроме того в конструкции применили новые материалы и сплавы. Все это повысило максимальную скорость (250 км/ч у самых мощных версий) и на 10% снизило расход топлива.
Дизайном занимался итальянец Бруно Сакко, один из 25 человек, включенных в список автомобильных дизайнеров XX века. W 126, кстати, считается лучшей его работой. Автомобиль был выдержан в духе солидной эстетики, одним из знаковых изменений внешнего облика стали деформируемые полиуретановые бампера. визуально сливавшиеся с кузовом, вместо традиционных хромированных.
Спустя шесть лет после начала разработки Mercedes Benz 126 представили на международном автосалоне во Франкфурте в сентябре 1979 г. Модельный ряд был представлен восемью версиями: четыре в стандартном (S, SE, SD) и четыре в удлинённом кузове (SEL, SDL). Среди них был и 500-й мерседес (500 SE и 500 SEL соответственно). В 1981 г. представили версию купе 500 SEC.
Среди новинок была подушка безопасности водителя и антиблокировочная система, которые устанавливалась как дополнительная опция. Круиз-контроль (позволял поддерживать заданную скорость, не держа ногу на педали газа, и, в отличие от аналогичных систем у других производителей, благодаря датчику наклона не ускорялся на спусках). Разработчики также предусмотрели встроенные осветители, которые включались при открытии двери и освещали землю под ногами. Над задним пассажирским сиденьем были лампы для чтения.
В сентябре 1985 года во Франкфурте была представлена обновлённая модель. АБС и водительская подушка безопасности стали устанавливаться по умолчанию, появилась возможность дополнительной подушки безопасности для переднего пассажира (к последнему году выпуска также вошла в базовую комплектацию). Был доработан двигатель.
Производство Mercedes-Benz W126 продолжалось 12 лет и завершилось в 1991 г.. Это самый большой срок жизни моделей S-класса для немецкой марки. Также в числе достижений W 126 – «самый безопасный автомобиль» в 1988 и 89 годах (премия института премии U.S. Highway Loss Data Institute) и «самый продаваемый представительский автомобиль» с 1987 по 1990 г. по рейтингу аналитической компании J.D. Power. В общей сложности за годы выпуска было продано почти 900 000 автомобилей: 818 105 седанов и 74 060 купе.