Mercedes comenzará a vender en junio de 2005 el motor de gasolina V6 de 3,5 litros de 272 CV en combinación con las tres carrocerías derivadas de la Clase C (berlina, familiar y Sports Coupé). Más información sobre este motor.

Esta versión sustituye V6 de 3,2 litros y 218 CV. El 350 es más potente, da mejores prestaciones y gasta menos combustible (tabla comparativa).

Comparado con otros coches semejantes, el C 350 Berlina es un coche con una relación entre prestaciones y consumo favorable, como se puede ver en esta tabla.

Puede tener caja de cambios manual de seis velocidades y opcionalmente un caja automática de siete velocidades («7G-Tronic», más información sobre esta caja). Según los datos que facilita Mercedes, las prestaciones de aceleración desde 0 hasta 100 km/h y velocidad máxima es igual en ambos casos (6,4 s y la velocidad está limitada en ambos casos 250 km/h. El consumo es entre 0,2 y 0,4 l/100 km mayor con la caja automática.

Hay poca difencia de desarrollos entre la caja de seis y la automática de siete velocidades. La manual tiene un desarrollo en sexta de 49,0 km/h cada 1.000 rpm y la automática de 50,2 km/h cada 1.000 rpm. Tampoco hay diferencias importantes en la apertura de la caja. Estos desarrollos son tomando como referencia los neumáticos 225/45 R17 que son los que tienen estos coches de serie.