Das S-Klasse V8-Topmodell ist der Mercedes-Benz S 63 AMG mit einem AMG 5,5-Liter-V8-Biturbomotor, der es mit dem AMG Performance Package auf eine Höchstleistung von 571 PS / 420 kW und einen Drehmoment von 900 Newtonmetern bringt. Mit  dem einzigartigen AMG SPEEDSHIFT MCT 7‑Gang-Sportgetriebe sorgt er  für eine erhebliche Verringerung von Verbrauch und Emissionen – bei gleichzeitigem Zuwachs an Höchstleistung und Drehmoment. Mit einem Kraftstoffverbrauch von 10,5 Litern auf 100 Kilometer bleibt er um mehr als 25 Prozent unter den Verbrauchswerten des Vorgänger­modells mit V8-Saugmotor. Die Fahrleistungen sind ebenfalls umwerfend, so schafft er den Sprint von 0 auf 100 km/h in nur 4,4 Sekunden bis hin zur elektronisch abgeregelten Höchstgeschwindigkeit von 300 km/h, die es auch nur im AMG Performance Package gibt, andere Modelle sind bereits bei 250 km/h abgeregelt.

Der neue, intern M 157 genannte V8-Motor ist ein Musterbeispiel an Effizienz und beeindruckt mit einer Fülle technologischer Highlights: Erstmals nutzt AMG die Vorteile der Benzin-Direkteinspritzung mit strahlgeführter Verbrennung und Piezo-Injektoren: Diese Technologie ermöglicht durch einen höheren thermodynamischen Wirkungsgrad eine bessere Kraftstoffausnutzung und führt zu geringeren Abgas-Emissionen. AMG kombiniert die strahlgeführte Verbrennung mit einer Biturbo-Aufladung. Weitere Highlights des innovativen, eigenständigen Achtzylinder-Triebwerks aus Affalterbach sind: Vollaluminium-Kurbelgehäuse, Vierventiltech­nik mit Nockenwellenverstellung, Luft-Wasser-Ladeluftkühlung, Generatormanage­ment sowie die serienmäßige Controlled Efficiency Stopp-Start-Funktion. Gegen­über dem AMG 6,3-Liter-V8-Saugmotor mit einem Hubvolumen von 6208 Kubik­zentimetern kommt der neue AMG 5,5-Liter-V8-Biturbomotor mit 5461 Kubikzenti­metern aus.

Die Preise für den Mercedes Benz S 63 AMG mit kurzem Radstand beginnen bei 143.752 Euro inklusive Mehrwertsteuer oder 151.368 Euro mit langem Radstand.