Модел E 240 е оборудван с 6-цилиндров V-образен двигател с работен обем 2,4 литра и мощност 170 к.с. Двигателят е наследник на 4-цилиндровата версия на E 230.
През 1997 г. гамата от двигатели на E-класа беше основно преработена. Резултатът беше моделите E 280 и E 320, оборудвани с 6-цилиндрови V-образни двигатели, първите примери от новата серия двигатели M 112. Тези двигатели замениха старите 6-цилиндрови редови агрегати със същия работен обем. Мощността на V6 двигателите е съответно 204 и 224 к.с. За сравнение: редовите двигатели със същия обем на E-класата от моделната година от 1996 г. имаха 193 и 220 к.с. Кривата на въртящия момент и на двата V-образни двигателя е плоска в диапазона 3000-5000 min-1, което позволява по-често използване на по-високи предавки, намаляване на оборотите на двигателя и съответно разхода на гориво. За да се намали вибрационното натоварване на V-образния двигател, е използван допълнителен балансиращ вал. Използването на леки материали направи V-образните двигатели с 25% по-леки от редовите двигатели. Тези двигатели са първите с облицовки на цилиндъра от лека сплав, които осигуряват икономия на гориво благодарение на покритието с ниско триене. Емисиите на вредни вещества са значително намалени благодарение на използването на триклапанна цилиндрова глава и две запалителни свещи на цилиндър. Тези мерки също допринесоха за 9-13% намаление на разхода на гориво за E 280 в сравнение с неговия предшественик.