梅塞德斯奔馳的核心技術眾多。

在發動機方面，有 M282 1.3T 直列 4 缸渦輪發動機，排量雖小但性能出色，采用進氣歧管和排氣歧管的半一體式結構，還有專利的高壓燃油泵布置技術，渦輪增壓器配備電子控制廢氣門。

M139 2.0T 直列 4 缸渦輪發動機被譽為世界上最強大的 2.0T4 缸渦輪增壓發動機，最大增壓 2.1bar，輸出強勁，在渦輪增壓器軸上使用滾柱軸承，應用封閉式甲板氣缸體。

M260 2.0T 直列 4 缸渦輪發動機有獨特的引擎專利技術，減少活塞裙部摩擦，還配備可變氣門升程技術。

變速箱方面，配備汽油渦輪增壓器的車輛有 7 速 DCT，高性能車型有 7 速 AMG 變速 DCT，柴油渦輪增壓發動機用新開發的 8 速 DCT，提高燃油效率。

驅動系統方面，如 CLA 250 4MATIC 采用可變扭矩分配式四輪驅動系統，機械與電控結合，優化扭矩分配。新開發的平臺從 MFA1 進化到 MFA2，增強結構剛性和碰撞強度，采用不同的懸架結構。

空氣動力學性能出色，通過氣流模擬和風洞實驗實現優化。多光束 LED 大燈部分車型可選，AMG 車型標配，具有多種功能提高安全性。

此外，在智能電動出行時代，電驅動力系統、純電架構和芯片是其看重的核心技術領域。奔馳自主研發電驅和電池系統，自研設計純電架構及 MB.OS 操作系統，在芯片方面與供應商合作但自己決定相關參數。

在安全技術方面，奔馳的車輛配備眾多主被動安全系統，如兒童安全座椅傳感器、主動盲點輔助、主動車道保持輔助、堵車時的緊急制動功能、后部 CPA、緊急避險輔助系統、主動制動輔助、行人檢測功能、主動緊急停止輔助、主動換道輔助、Active Distance Assist Distronic、不尋常的 PRE-SAFE 聲音、預安全、交通標志輔助等。