Mercedes-Benz E 300 BlueTEC HYBRID появится на рынке начиная с июня 2012 года. Гибридная силовая установка является результатом эволюции той, что устанавливалась на S 400 HYBRID и базируется на 7-ступенчатой автоматической трансмиссии 7G-TRONIC PLUS.

Новшеством является отсутствие гидравлического преобразователя крутящего момента и присутствие сухого сцепления (NAK), которым, кстати, комплектуются и модели AMG. В итоге, удалось добиться компактного размещения электромотора мощностью 20 кВт (между трансмиссией и дизельным двигателем). Помимо этого, отсутствие преобразователя сделало возможным движение на чистой электротяге и так называемым накатом, что положительно сказалось на экономичности машины. В качестве генератора энергии выступает литий-ионная батарея, которая отдаёт максимальную мощность 19 кВт и запасает до 0,8 киловатт-часа энергии, благодаря чему на чистой электротяге E-Класс может передвигаться на скорости до 35 км/ч и преодолевать дистанцию до одного километра. Батарея соединена через трансформатор с 12-вольтовой бортовой сетью, которая снабжает энергией, например, фары.

Управляющая электроника состыкована с двигателем внутреннего сгорания. Он «питается» дизельным топливом и развивает мощность 204 лошадиные силы. Максимальный крутящий момент равен 500 ньютон-метрам, у электромотора он составляет 250 Нм. Гибридный Е-Класс в кузове седан расходует в среднем от 4,2 до 4,3 литров дизеля на 100 километров пути. Предельная скорость равна 242 км/ч, на разгон с места до сотни уходит 7,5 секунд. Силовая установка на скоростях до 160 км/ч может отключать дизельный двигатель и, таким образом, позволяет двигаться накатом. При этом, электромотором поддерживается постоянная скорость. Кроме этого, существует так называемый режим электрического усиления («Boost»). В данном случае, электродвигатель поддерживает «дизель» при ускорении (например, при совершении обгона). А также, E 300 BlueTEC HYBRID оснащён функциями ECO Start-Stopp и рекуперации энергии при торможении.