Tiene una gama de cuatro motores de gasolina y tres turbodiésel. Todos ellos son nuevos en la Clase C o están modificados. En todo caso, Mercedes-Benz ha procurado mejorar el par máximo, generalmente mediante un aumento de cilindrada y en un caso con un compresor volumétrico.

El motor de gasolina menos potente es el del C 180, que no es un 1,8 como parece indicar el nombre, sino un 2 litros de 129 CV. Comparado con el motor del anterior C 180 (que sí era un 1,8) es más potente y da más par máximo, pero con relación al antiguo C200 (al que se parece más en precio) pierde potencia y par. Esto se debe, en parte, a que este motor cumple la norma Euro IV de emisiones (que entra en vigor en el 2005), lo que Alemania reporta ciertas ventajas fiscales.

Este mismo motor, un cuatro cilindros de carrera corta y cuatro válvulas por cilindro, lo hay con un compresor volumétrico. A diferencia de un turbocompresor, la presión que da el volumétrico depende directamente del régimen. No tiene el empuje que puede dar un turbo, pero sí es más progresivo y tiene menos retraso de respuesta al acelerador. El C 200 Kompressor da 163 CV de potencia máxima y 230 Nm de par máximo. El motor Audi 1.8 con turbocompresor, en versión de 150 CV, tiene 210 Nm de par máximo, no mucho menos.

Por encima de los cuatro cilindros hay dos motores de seis cilindros: un 2,6 l para el C240 y un 3,2 para el C 320; ambos tienen la culata de tres válvulas por cilindro. El motor del 240 da los mismo caballos que el anterior 2,4 l pero tiene más par máximo. El del 320 no se montaba en la anterior clase C, cuyo seis cilindros más grande era un 2,8 l.

La cilindrada del C 200 tampoco corresponde con su denominación comercial; es un 2,2 l de 115 CV. Con esta potencia, queda entre los anteriores C 200 (también un 2,2) y C 220 CDi. El actual C220 tiene 143 CV (por 150 del anterior). Esta rebaja de potencia máxima se debe en parte a que los nuevos CDi de cuatro cilindros tienen ahora menos relación de compresión. Ambos comparten características como alimentación por conducto común, cuatro válvulas por cilindro y turbocompresor de geometría variable.

El Diesel más potente es el C 270, un cinco cilindros tomado tal cual de la Clase E, sin rebaja de potencia. A diferencia de los cuatro cilindros, éste tiene un . Conserva 170 CV y, a juzgar por cómo funciona en la Clase E, debe hacer del C 270 un excelente coche de carretera.

Todos los Clase C tienen una caja de cambios manual de seis velocidad o una automática de cinco, salvo el C 320 que sólo puede llevar esta última. La sexta velocidad tiene un desarrollo de transmisión muy largo, pero no tanto como para no alcanzar en esa marcha la velocidad máxima. Las caja automática no es secuencial, pero tiene un dispositivo para anular marchas con un sólo movimiento de la palanca, semejante al mando realmente secuencial.