Eltérően az előző E-osztályból készült 55 AMG modelltől, ebben az autóban már nem szívómotort, hanem az SL 55 AMG-ből ismerős kompresszoros erőforrást találjuk. Az alapmotor 5439 köbcentis V8-as, a hengersorok egymással 90-os szöget zárnak be. Mielőtt az E-osztály a motort megkapta volna, a belső alkatrészeit újra tervezték, az AMG versenysportban szerzett tapasztalatai alapján.
Megerősítették a forgattyúházat, a forgattyútengelyt és a dugattyúkat, optimalizálták a hengerfejet és a szelepeket, e mellett egy nagyobb teljesítményű olajpumpával is ellátták a motort. Könnyűfémből készítik a blokkot és a hengerfejet is, amelyben a vezérműtengelyek hengerenként három szelepet mozgatnak. Azért, hogy az üzemanyag elégetése még tökéletesebb legyen, és a motor egyenletesebben járjon, hengerenként két gyújtógyertyát alkalmaznak.
A legnagyobb eltérés a korábbi E-osztálytól és egyben a legkomolyabb része az átalakításnak, a hengersorok közé tervezett mechanikus feltöltő. Ez a kompresszor a nyolc hengeres erőforrást 0,9 bár nyomású töltőlevegővel látja el. Természetesen, mielőtt a levegő a szívócsőbe kerülne, még a töltőlevegő-hűtőn átáramolva eléri az optimális hőmérsékletet.
Az átalakításoknak hála a motor 476 lóerőt teljesít 6100-as fordulatszám mellett. Ám ez az érték eltörpül a 2650 és 4500-as főtengelyfordulat között előálló 700 newtonméteres maximális forgatónyomaték mellett. A korábbi E 55 AMG V8-as szívómotorjához képest 34 százalékkal nőtt a teljesítmény és 32 százalékkal a forgatónyomaték. Mindezek tekintetében az autó 12,9 literes átlagfogyasztása nem tekinthető soknak. Jól jelzi a Mercedes technikai színvonalát, hogy a motor hatalmas teljesítménye ellenére teljesíti az EU-4-es környezetvédelmi előírást, amely csak 2005-ben lép majd életbe.
Az új csúcs erőforrással az E 55 AMG sportkocsikat meghazudtolóan gyorsul. Ahhoz, hogy álló helyből elérje a 100 km/órás sebességet, mindössze 4,7 másodperc szükséges, így a gyár legsportosabb modelljével, az SL 55 AMG-vel is felveszi a versenyt. Nem csak házon belül, de a konkurenciánál is sokáig kell keresni az ellenfelet, még a Porsche 911 is 0,3-el lassabb nála. Az autó gyorsulása töretlenül folytatódik magasabb sebességnél is, 0-ról 200-ra 16,1 másodperc alatt ér fel. Az E 55 végsebességét a gyártók íratlan szabálya alapján 250 km/órában maximálták, ám némi pénz ellenében az AMG hajlandó a tiltó elektronikát kiiktatni. Így semmi sem akadályozhatja a tulajdonost, hogy a megfelelő helyen akár 300 km/óra körüli sebességgel autózzon.
A motor erejét egy ötsebességes automataváltó jutatja a hátsó kerekekhez. Ezt az erőátviteli rendszert ellátták az AMG Speedshift funkcióval is, aminek köszönhetően nem csak kényelmesen, de sportosan is vezethető az autó. A módosításoknak köszönhetően a korábbiakhoz képest 35 százalékkal vált gyorsabban a váltó. Kézi üzemmódban a vezetőnek lehetősége van, hogy a váltást a kormányról vezérelje, akár egy versenyautóban.
Azért, hogy a hatalmas teljesítmény ellenére, az autó biztonságosan használható legyen közúton is, a Mercedes és az AMG mérnökei, új futóművet és fékrendszert terveztek. A lengéscsillapítók, a stabilizátorok és a menetstabilizáló rendszer, mind az AMG specifikációk alapján, a magas menetdinamikának megfelelően készülnek. Az E55 AMG futóműve, a Mercedes Airmatic DC elnevezésű légrugós rendszerén alapul. ADS 2 rendszer lehetőséget biztosít a vezető számára, hogy válasszon egy komfortosabb, vagy egy nagyon sportos beállítás közül. A DC (Dual Control), azaz kettősvezérlésű rendszer, a beérkező adatok alapján, a szituációnak megfelelően, automatikusan módosítja a csillapítást és a rugózást. Ennek köszönhetően mindig biztosítja a kellő tapadást a kerekeknek., valamint minimálisra csökkenti a karosszéria dőlését is.
Köszönhetően a motorsportban eltöltött 35 év tapasztalatának, olyan féket sikerült tervezniük a Mercedes mérnökeinek, amely könnyedén megbirkózik a 476 lóerő által rárótt feladattal. Sensotronic Brake Control-nak keresztelték a gyár új fékezést segítő rendszerét, amely az útviszonyoknak és a menettulajdonságoknak megfelelően jutatja minden kerékhez egymástól függetlenül az optimális fékerőt. Erős ívű kanyarban például a külső íven haladó kerekek jobban tapadnak, ezért ezeket erősebben fékezi az elektronika. Újdonság még az is, hogy esőben kis időközönként hozzáérinti a betéteket a tárcsákhoz, hogy elpárologtassa azokról a vizet. Ezzel megszűnik a fékezéskor jelentkező probléma, hogy első pillanatban a víz miatt nem fognak a fékek.
Méretében is komolyabb a többi E-osztályos Mercedesénél az E 55 AMG féke. Előre 360 milliméteres, hátulra 330 milliméteres belsőhűtésű tárcsák kerültek. Az első tárcsákat nyolcdugattyús féknyergek lassítják, akár 10,8 m/ s2 nagysággal is.
A kapcsolatot az autó hajtásrendszere és az útfelület között 18 colos gumik biztosítják, amelyek, elöl 245/40-es, míg hátul 265/35-ös méretűek. Ezek egyedi az új AMG designnak megfelelőn öt kettős küllővel készülő könnyűfém felnin feszülnek. A felnik, elöl nyolc, hátul kilenc col szélesek. Nem csak a nagyobb kerekek, hanem egy sportos spoilerkészlet is megkülönbözteti az E 55 AMG-t hagyományos társaitól.
Az autó formavilága nem változott jelentősen, ám jóval hangsúlyosabbak lettek a sportos jegyek. Elöl nagyobb légbevezető nyílásokkal ellátott, mélyebbre nyúló lökhárítót találunk. Újak az első ködfényszórók is, amelyek ebben a típusban ovális formájúak, és teljesen átlátszó burát kaptak. Más kialakítású lett az E 55 AMG hátsó lökhárítója, amelyben helyet biztosítottak oldalanként két-két ovális krómozott kipufogó végnek is. Az új lökhárítókat hangsúlyosabb és aerodinamikailag is előnyösebb küszöb köti össze.
Nem kerülte el az átalakulást az E-osztály belső tere sem. Már az ajtók kinyitásakor feltűnik az eltérés, a küszöbökön AMG emblémával ellátott polírozott díszléceket találunk. Kitűnő oldaltartást biztosítnak az AMG sportülések, még nagy sebességgel vett kanyarok esetén is. Mind az üléseket, mind az ajtókat egy Nappa-Nubuk bőr kombináció borítja, ami három különböző színösszeállításban készül. Az egyedi kilométeróra számlapját 320 km/óráig skálázták, az AMG sportkormány ergonómiailag optimalizált, és a kézi-váltó gombjaival is felvértezték.
