Mercedes S350BlueTEC jest także jednym z najczystszych na świecie modeli z napędem diesla.
Diesel V6 o pojemności 2987 cm sześciennych w Mercedesie S350 BlueTEC rozwija moc 258 KM (190 kW) i generuje maksymalny moment obrotowy 620 Nm. Dzięki technologii BlueTEC klasa S pod kątem emisji CO2 już teraz spełnia założenia normy EU6 na rok 2014. Funkcja ECO start/stop stanowiąca element wyposażenia standardowego poprawi jeszcze wydajność Mercedesa. Będzie on zużywać 6,2 l oleju napędowego na 100 km, a to oznacza zmniejszenie zużycia paliwa o 0,6 l w porównaniu z poprzednią wersją. Emisja CO2 spadła z 177 g do 164 g na km.
Funkcja ECO start/stop stworzona przez Mercedesa wyłącza silnik, gdy pojazd się zatrzymuje, na przykład na światłach. Silnik uruchamia się natychmiast, gdy tylko kierowca zdejmie nogę z pedału hamulca.