Az új motor az SL 55 AMG-ben debütált, de az S és CL számára történt adoptálás után tovább erősödött. Átalakították a hajtókarokat, a főtengelyt és a dugattyúkat. Nagyobb olajpumpával biztosítják a motor és a kompresszor megfelelő kenését. Az ideális hőmérsékletű levegőről pedig töltőlevegő hűtő gondoskodik.
A legerősebb AMG szériamotor az S és CL modellekben is 500 lóerőt teljesít 6100-as fordulatszám mellett. A főtengely maximálisan 6500-at fordulhat percenként. V8-as jellegéhez híven forgatónyomatékban sincs hiány, 700 newtonméter 2750 és 4000 között. A korábbi hat másodperces sprintidő helyett immár mindkét modell 4,8 másodperc alatt éri el a 100 km/órás tempót állóhelyből. 0-ról 200 km/h-ra is mindössze 16,3 másodperc alatt gyorsulnak. A maximális sebesség mindkét típus esetén 250 km/h, ahol az elektronika megzabolázza az autót. Ennél azonban mindkét modell többet tud, az AMG szabályozóelektronikával 300 km/h körüli tempóra képesek. Figyelembe véve az 5,5 literes erőforrás teljesítményét, igazán szerénynek mondaható a gyártó által megadott 13,2 literes átlagfogyasztás.
Különleges váltóval szerelik mindkét modellt, ez pedig az AMG Speedshift elnevezésű ötfokozatú automata nyomatékváltó. Az AMG Speedshift 35 százalékkal gyorsabban kapcsol, mint a hagyományos Mercedes automataváltók. Ellentétben a hagyományos, kézzel is kapcsolható automata váltókkal, nem csak a váltókarral, hanem a kormányon elhelyezett gombokkal is kapcsolhat a vezető. Külön érdekessége a váltónak, hogy automata üzemmódban kanyarban visszakapcsol, hogy minél nagyobb vezetési élményben részesüljenek az utasok. Továbbá nem csak magasabb fokozatban, hanem már egyesben is összezár az automataváltó nyomaték átalakítója.
Mindkét V8-as csúcsmodell szériában megkapja az Active Body Control (ABC) elnevezésű futómű-vezérlést, amely csökkenti a karosszéria dőlését kanyarban és a bólintást gyorsításkor és lassításkor. A rendszer minden esetben figyelembe veszi az autó aktuális terhelését, és ennek megfelelően vezérli az aktív futóművet, nem egy előre beállított érték alapján dolgozik. A futómű sem széria, speciálisan az AMG igényeinek megfelelően készülnek a rugóstagok, amelyek alacsonyabbra helyezik az autók súlypontját.
Az autók lassításáról az SL 55 AMG-ről átvett belsőhűtésű lyuggatott tárcsák gondoskodnak, amelyeket elől nyolcdugattyús féknyergek lassítanak. Mindkét modellen előre 245/45-ös, míg hátulra 265/40-es gumikat szereltek.
Agresszívabb megjelenést biztosítanak az AMG egyedi lökhárítói. Ezek az elemek kevésbé lágy vonalvezetésűek, mint széria társaik. Nagyobb levegő-bevezetőnyílással vértezték fel a lökhárítókat, hogy a töltőlevegő hűtőkhöz minél több friss levegő jusson. A hátsó lökhárítók is sportosabb benyomást keltenek az AMG modelleken, amiket úgy alakítottak ki, hogy helyet biztosítsanak az oldalankénti két-két krómozott kipufogóvégnek. Ezek mellett a markánsabb küszöbök és az első sárvédőkön elhelyezett V8 Kompressor felirat különbözteti meg az AMG S és CL modelljeit széria társaitól.
Belül megőrizték a hagyományos Mercedes luxust a modellek, de jóval sportosabb kialakítást kaptak. A kilométeróra számlapján az utolsó bejegyzés 320, ami csak az igazán sportos autók sajátja. Felár nélkül jár a Multikontur ülés, mely a kanyarsebesség függvényében kis légpárnákkal változtatja az oldaltámasztást. A CL 55 AMG ülései még sportosabbak, mint az S 55 AMG-é.
Ha valakinek nem lenne elég a V8-as blokk 700 newtonméteres nyomatéka, az választhatja a szintén 500 lóerős, de 800 newtonméteres V12 széria hajtóművel szerelt S600-ast. Amihez megrendelheti az AMG kiegészítőket, ám a kormányváltóról le kell mondania. Aki még exkluzívabb modellt szeretne, az választhatja, a kissorozatú, egyedi megrendelésre készülő S illetve CL 63 AMG-t. Ez a típus ugyan gyengébb, mint az 55, de V12-es motorral szerelik.
