تتميز مرسيدس-بنز S-Class S580e AMG Premium بمحرك بنزين توربو مستقيم سداسي الأسطوانات سعة 3.0 لتر يولد 367 حصانًا و500 نيوتن.متر من العزم، مع محرك كهربائي إضافي بقوة 150 حصانًا يولد 480 نيوتن.متر. يعمل النظام معًا لتوليد قوة إجمالية تبلغ 510 حصانًا و750 نيوتن.متر. يقترن بناقل حركة أوتوماتيكي من 9 سرعات (9G-Tronic)، وتتسارع من 0 إلى 100 كم/س في 5.2 ثانية فقط بسرعة قصوى تبلغ 250 كم/س. سعة خزان الوقود 67 لترًا. تأتي السيارة بجنوط مقاس 20 بوصة (أمامي: 255/40 R20، خلفي: 285/35 R20)، ويمكنها القيادة في وضع الكهرباء (EV) لمسافة تتراوح بين 94–113 كم لكل شحنة (WLTP). تشمل الميزات الرئيسية مصابيح أمامية LED متعددة الأشعة، ونظام ALS لتحريك المصابيح حسب التوجيه، ووظيفة الإضاءة العالية التلقائية. يتيح نظام Handsfree Tailgate الوصول إلى صندوق الأمتعة بسهولة، ويضفي طقم الهيكل AMG الرياضي وجنوط AMG متعددة الأضلاع مقاس 20 بوصة مظهرًا ديناميكيًا. في الداخل، توجد شاشة OLED مركزية بحجم 12.8 بوصة، وماسح بصمات الأصابع للتعرف على ملف تعريف السائق، وإضاءة محيطية فاخرة بـ 64 لونًا قابلًا للاختيار. يتوفر الشحن اللاسلكي في كل من المقاعد الأمامية والخلفية. توفر الأبواب ذات الإغلاق الكهربائي راحة سلسة. يتم توفير الصوت عبر نظام صوت محيطي Burmester® ثلاثي الأبعاد مع 15 سماعة عالية الجودة. يمكن للركاب الخلفيين التحكم عبر جهاز MBUX اللوحي للوسائط المتعددة. يتيح التشغيل عن بعد للمحرك التبريد المسبق عبر الهاتف الذكي. تتضمن السيارة حزمة مساعد القيادة مع نظام Active Distance Assist DISTRONIC، ومساعد الحفاظ على المسار النشط، ومساعد التوجيه النشط مع تحذير اليدين، ومساعد التوقف الطارئ النشط، ومساعد الكبح النشط لاكتشاف المركبات والدراجات والمشاة. تشمل الميزات الأخرى نظام مراقبة النقطة العمياء النشط، وتحذير الخروج، ومساعد إشارات المرور، ونظام ATTENTION ASSIST (تنبيه السائق عند النعاس)، ونظام PRE-SAFE® للحماية من الاصطدام—يغطي الجهة الأمامية والجانبية (PRE-SAFE® Impulse Side) والخلفية (PRE-SAFE® Rear). كما يتضمن نظام المكابح التكيفي ADAPTIVE BRAKE مع وظيفة HOLD ومساعد بدء المرتفعات.