「『より速く、より高く、より遠く』へ行こうとする者はパワーとスタミナが必要だ」とダイムラー・クライスラーのメルセデスベンツ乗用車部門最高責任者、ユアゲン・フバート取締役はいう。新型『Cクラス』の心臓にはガソリン・エンジン4機種、ディーゼル・エンジン3機種が用意されている。
すべての機種が新開発または従来からの発展型となり、先代モデルからの流用はない。モデル発表時点ではガソリン3機種（2.0リットル・コンプレッサー、2.4リットル、3.2リットル）、コモンレール・ディーゼル2機種（2.2リットルCDI、2.7リットルCDI）が設定され、残り（ガソリン1.8リットル、ディーゼル2.0リットルCDI）も年内10月頃には登場する。
旧型のラインナップと比べて出力は最大で20%アップ、トルクはやはり最大で43%増強されている。いっぽう燃費は従来並みを維持、または最大で14%改善された。環境面では、ガソリン・エンジンは2005年施行予定のEU4規制をクリアし、ディーゼルは現行のEU3規制をクリアする。
新型エンジンで特筆されるのはまず2.0リットル・コンプレッサー。この直4は排気量の大きい6気筒に匹敵する動力性能を備えるとメルセデスベンツではいっている。コンプレッサー（スーパーチャージャー）はベルト駆動だ。
もう1機種、注目すべきは、新開発の直列5気筒2.7リットルCDIエンジン。これを搭載したC270CDIの最高速度は230km/h、先代のC250ターボディーゼルを27km/h上回るが、燃費は14%改善されたという。
トランスミッションは6MTがC320をのぞく全車に標準設定、5ATがC320に標準設定で他のモデルでオプション設定。サスペンションは前が新設計の3リンクとマクファーソンの組み合わせ、リアが従来型を完全更新したマルチリンク。ステアリングはラック&ピニオン。ブレーキはディスクブレーキ。
