Las versiones AMG de la Clase S son las más potentes. Hay dos disponibles, denominadas S 63 AMG y S 65 AMG, con 585 y 630 CV de potencia respectivamente.

Ambas tienen un cambio automático de siete velocidades, pero de distinto tipo: el del S 65 AMG tiene convertidor de par mientras que en el S 63 AMG un embrague multidisco reemplaza al convertidor. Ambas tienen tres programas seleccionables —«C» (Controlled Efficiency), «S» (Sport) y «M» (Manual)— que modifican la gestión del cambio y el sonido del escape (abriendo o cerrando una mariposa que hay en cada uno de los dos silenciadores).

Las dos versiones van equipadas con un control de estabilidad que tiene una función que, en curva, frena ligeramente la rueda trasera interior para mejorar la velocidad de paso por curva y reducir la tendencia de subviraje. La asistencia y la desmultiplicación de la dirección eléctrica cambian en base al programa de conducción elegido y a la velocidad. Esta dirección tiene la función de indicar sutilmente al conductor hacia qué lado hay que girar el volante en caso de detectar el deslizamiento de eje posterior o de las ruedas de un lado con respecto a las otras.

Para reducir el peso, Mercedes-Benz ha reemplazado las dos baterías de 12 V (una para el arranque y otra auxiliar) por una de iones de litio. La mejora es 20 kg. Las llantas también contribuyen a esa reducción, ahora son de serie las forjadas (antes de fundición). Los neumáticos tienen la misma anchura en las dos versiones, pero distinto perfil debido a que el S 65 AMG tiene de serie llantas de 20" (255/40 en el eje delantero y 285/35 en el trasero) y el S 63 AMG de 19" (255/45 en el eje delantero y 285/40 en el trasero). Las del S 65 AMG se pueden montar opcionalmente en el otro.

Hay disponible como opción unos discos de freno realizados con material cerámico, 10,6 kilogramos más ligeros que los que vienen de serie y con mejor resistencia al calentamiento en frenadas repetidas e intensas. Los del eje delantero tienen un diámetro de 420 milímetros y los del eje trasero de 360 mm (los de serie tienen 390 y 360 mm respectivamente). Se distinguen porque las pinzas de freno van pintadas en color dorado (imagen), mientras que en los frenos de serie lo están en color rojo (imagen).

El interior de las versiones AMG se diferencia del resto de versiones de la Clase S, entre otras cosas, por la inclusión de logotipos «AMG» en diversos lugares y por una instrumentación en la que las agujas tienen un color rojo y plata y el velocímetro está calibrado hasta 330 km/h (imágenes del interior).

S 65 AMG

Esta es la versión más potente de la gama y está a la venta únicamente con la carrocería larga y tracción trasera. Tiene un motor de gasolina de doce cilindros en V, 5980 cm³ de cilindrada y sobrealimentación —mediante dos turbocompresores— que da 630 CV (es el mismo motor que tenía el anterior S 65 AMG; más información de las versiones AMG del Clase S anterior). Con él, el Clase S acelera de 0 a 100 km/h en 4,3 segundos.

La caja de cambios es la que Mercedes-Benz llama «AMG SPEEDSHIFT PLUS 7G-TRONIC». Es una caja de convertidor de par con engranajes epiciclodidales. Reemplaza a la anterior, que tenía cinco relaciones. La nueva transmisión permite tener una mayor apertura de la caja (la diferencia entre la relación más corta y la más larga), lo que resulta beneficioso para el consumo. De hecho, el S 65 AMG gasta 11,9 l/100 km en la prueba europea de homologación de consumo; son 2,4 l/100 km menos que el S 65 AMG anterior (ficha técnica comparativa). Otro elemento que contribuye a la reducción de consumo es el sistema «Eco start/stop».

De serie, tiene la suspensión denominada «MAGIC BODY CONTROL». Una cámara estereoscópica situada detrás del retrovisor central identifica las irregularidades del asfalto (función denominada «ROAD SURFACE SCAN») y manda la información a la gestión electrónica de la suspensión para que ésta se prepare para pasar por encima de ellas provocando el mínimo movimiento posible de la carrocería (vídeo en el Blog Celedonio y Cogolludo). Es el mismo sistema que utiliza el S 500, pero en el S 65 AMG los amortiguadores hacen que la carrocería se balancee menos. Esta función está activa hasta una velocidad máxima de 130 km/h.

Está a la venta en España desde octubre de 2014 por 266 900 euros (ficha técnica). La única alternativa por tamaño y potencia a esta versión del Clase S es el Bentley Flying Spur, que tiene 625 CV y cuesta 230 911 euros (ficha comparativa).

Entre el equipamiento de serie está el sistema que proyecta información sobre el parabrisas (en color) y una zona táctil para manejar con uno o dos dedos diversas funciones.

S 63 AMG

Tiene un motor de gasolina con 585 CV de potencia máxima y un cambio automático de siete velocidades. Está disponible con dos carrocerías, una corta (5,12 metros de longitud) y tracción trasera —S 63 AMG, desde 176 550 euros, ficha técnica— y otra larga (5,25 metros) y tracción total —S 63 AMG 4MATIC, desde 184 500 euros, ficha técnica—.

Sustituye al S 63 AMG de 2010, que tenía 544 CV y también estaba disponible con carrocería corta y larga, pero no con tracción total. Según nuestras fichas técnicas (confeccionadas con los datos que los fabricantes proporcionan) el S63 AMG de 2013 es 75 kilogramos más ligero que el modelo de 2010 (ficha comparativa), aunque puede serlo aún más si se instala un sistema opcional de frenos cerámicos (más abajo hay más información sobre estos frenos).

El motor del S 63 AMG de 2013 pertenece a la familia que Mercedes-Benz denomina «M 157». Tiene ocho cilindros colocados en «V», 5,5 litros de cilindrada, sobrealimentación mediante dos turbocompresores, inyección directa y sistema «Stop&Start». El bloque de los cilindros es de aluminio. Produce 585 CV de potencia máxima a 5500 rpm y 900 Nm de par máximo entre 2250 y 3750 rpm (41 CV y 100 Nm más que el modelo que sustituye).

Va ligado a una caja de cambios automática de siete velocidades conocida como «AMG SPEEDSHIFT MCT 7», la cual, en lugar de un convertidor de par, tiene un embrague multidisco en baño de aceite. En el modo «C» la caja inicia la marcha en segunda velocidad, hace los cambios con suavidad, activa la función «Stop&Start» y el sonido del escape es bajo. En los modos «S» y «M» se inicia la marcha en primera velocidad, la función «Stop&Start» se desactiva, el cambio de una marcha a otra se da con mayor rapidez y el sonido del escape se hace más resonante. Una de las diferencias entre el modo «S» y «M»  es que en el modo manual el paso de una marcha a la siguiente es más rápido (150 contra 100 milisegundos). Otra diferencia es que en el modo manual el cambio no sube a una marcha superior si se llega al límite de revoluciones y tampoco reduce marchas si se sobrepasa la resistencia que hay al final del recorrido del acelerador (función «kick-down»).

La tracción es en las ruedas traseras en el caso de la carrocería corta y en las cuatro en el de la carrocería larga (mediante el sistema «AMG 4MATIC»). Es posible pedir un Clase S con carrocería larga y tracción trasera, pero con el volante situado a la derecha. El sistema «AMG 4MATIC» supone un incremento en la masa total del vehículo de 70 kilogramos. En condiciones normales de adherencia distribuye un 33 % de la fuerza del motor a las ruedas delanteras y un 67 % a las traseras a través de un embrague multidisco. Este embrague y el diferencial central van alojados en la caja de cambios.

La aceleración de 0 a 100 km/h con tracción trasera se puede hacer en 4,4 segundos y con tracción total en 4,0. La velocidad máxima es siempre 250 km/h debido a una limitación electrónica. El consumo medio de carburante homologado es 10,1 l/100 km para la versión con carrocería corta y tracción trasera y 10,3 l/100 km para la larga y tracción total. El anterior S 63 AMG, sólo disponible con tracción trasera, aceleraba de 0 a 100 km/h en 4,5 segundos y consumía una media de 10,5 l/100 km. 

Entre sus alternativas con tracción trasera no hay ninguna que sea igual o más potente y que acelere más rápido. Los que más se aproximan son el BMW 760i (544 CV y 4,6 segundos) y el Jaguar XJR (550 CV y 4,6 segundos). Un Maserati Quattroporte GTS V8 (530 CV) necesita 4,8 segundos (ficha comparativa). No sólo es el que más rápido acelera, sino también el que tiene un consumo medio de combustible más bajo.

Las alternativas de similar potencia con tracción total son el Audi S8 de 519 CV, que sólo se vende con carrocería corta (0 a 100 km/h en 4,2 segundos) y el Porsche Panamera Turbo de 519 caballos, disponible con carrocería corta y larga (llamada «Executive») (ficha comparativa). En este caso es junto con el Panamera Executive el modelo que más carburante consume, aunque la diferencia con el que menos (el Audi) es 0,2 l/100 km. 

Este Mercedes-Benz es como mínimo 5400 euros más costoso que todos los modelos arriba citados (esta diferencia mínima se da con el Maserati), a excepción del Panamera Turbo Executive, que es 5000 euros más caro que el S 63 AMG 4MATIC de carrocería larga. 

Hay dos tipos de suspensión. La versión con tracción trasera tiene la «MAGIC BODY CONTROL». En cambio, en el caso del S 63 AMG 4MATIC la suspensión se denomina «AIRMATIC» y está acoplada a un sistema de regulación electrónica denominado «ADS PLUS». Este sistema regula de manera independiente la amortiguación de cada rueda en función de la situación para minimizar los movimientos longitudinales y transversales de la carrocería. Tiene dos modos de funcionamiento: «confort» y «sport». El modo «sport» endurece la suspensión un 40 %. En el S 63 AMG 4MATIC la caída negativa de las ruedas delanteras es mayor que en el S 63 AMG de tracción trasera y tiene una barra estabilizadora delantera más gruesa.

Según nuestro comparador de seguros, asegurar a todo riesgo un S 63 AMG con carrocería larga y cuyo tomador sea un hombre de 60 años, casado, residente en Madrid, con garaje propio, más de 10 años de carné y que recorra menos de 15 000 kilómetros al año, cuesta un mínimo de 3090 euros con la compañía MAPFRE, la única que asegura este vehículo con estas condiciones. Esta póliza tiene una relación entre calidad y precio de 6,72 puntos sobre 10.