Az E 240 modell 6 hengeres V-motorral van felszerelve, 2,4 literes lökettérfogattal és 170 lóerős teljesítménnyel. A motor az E 230 4 hengeres változatának utódja.
1997 folyamán az E-osztályú motorok választékát alaposan átdolgozták. Az eredmény az új M 112-es motorsorozat első példányai, a 6 hengeres V-motorokkal szerelt E 280 és E 320 modellek, amelyek a régi, azonos lökettérfogatú 6 hengeres soros egységeket váltották fel. A V6-os motorok teljesítménye 204, illetve 224 LE. Összehasonlításképpen: az 1996-os modellév E-osztályának azonos térfogatú soros motorjai 193 és 220 lóerősek voltak. Mindkét V-motor nyomatékgörbéje 3000-5000 perc között lapos-1, amely lehetővé teszi a magasabb fokozatok gyakrabban történő használatát, csökkentve a motor fordulatszámát és ennek megfelelően az üzemanyag-fogyasztást. A V alakú motor rezgésterhelésének csökkentése érdekében egy további kiegyenlítő tengelyt használtak. A könnyű anyagok használata a V-motorokat 25%-kal könnyebbé tette, mint a soros motorok. Ezek a motorok voltak az elsők, amelyek könnyűfém hengerbetétekkel rendelkeztek, amelyek az alacsony súrlódású bevonatnak köszönhetően üzemanyag-megtakarítást biztosítanak. A háromszelepes hengerfejnek és hengerenként két gyújtógyertyának köszönhetően jelentősen csökken a káros anyagok kibocsátása. Ezek az intézkedések is hozzájárultak az E 280 üzemanyag-fogyasztásának 9-13%-os csökkenéséhez az elődjéhez képest.