フルモデルチェンジした新型Mクラスのエクステリアは、ボディサイズを、全長145mm、全幅75mm、ホイールベース95mm拡大し、室内空間のゆとり を増すとともに、高剛性のモノコックボディを採用し、優れた操縦性や快適性、衝突安全性のさらなる向上を図った。インテリアは、メーターパネルやセンター コンソール、ドアパネルなど各所にクロームやアルミニウム素材をあしらい、従来のフロアシフトに代え、ギア位置（P-R-N-D）を選択する電子セレク ターレバーをステアリングコラム右側に配置するとともに、ステアリングに組み込まれたプッシュ式スイッチによってシフトアップ／ダウンできる新機構ダイレ クトセレクトを採用した。さらに、マルチファンクションステアリングやVICS対応DVDナビゲーション付マルチファンクションコントローラー、クライ メートコントロールなど充実した装備を施す。エンジンは、「ML350」には新開発3.5L V型6気筒DOHCを、「ML500」には5L V型8気筒エンジンを搭載。両モデルとも電子制御式7速オートマティックトランスミッション「7G-TRONIC」との組合せ。新設計のサスペンション は、フロントにダブルウィッシュボーン式を、リアに4リンク式を採用し、フルタイム4WD方式を採用。滑りやすい路面での走行時や危険回避時に4輪それぞ れのブレーキやエンジン出力を制御する4ESP（エレクトロニック・スタビリティ・プログラム）を標準装備。ブレーキやエンジン出力の制御をオフロード専 用に切替える「オフロードスイッチ」や、急な下り勾配でトランスミッションとブレーキを自動的にコントロールする「DSR（ダウンヒル・スピード・レギュ レーション）」を備え、走破性を高める。さらに、「ヒルスタートアシスト」により、急坂道での発進時にブレーキ制動を保持し、突然の後退や前進を防ぐ。な お、ML500には、オプションとして、より快適な乗り心地を実現するAIRマティックサスペンションと、悪路走破性をいっそう高める電子制御デファレン シャルロックやローレンジモードセレクター、マニュアルモードセレクターを装備した「オフロードパッケージ」を設定した。新たにステアリングの角度と車速 に応じてヘッドライトの照射角を回転させるアクティブライトシステムを備えたバイキセノンヘッドライト＆ヘッドライトウォッシャーを装備。ML500は、 国土交通省による「平成17年排出ガス基準50％低減レベル」認定を取得、さらにML350は「同75％低減レベル」認定を取得するとともに、平成22年 度燃費基準を達成した「自動車グリーン税制による減税措置対象車」となっており、優れた環境適合性を実現する。