Diiselmootor on E-klassi märksõnaks. Odavaimas, 44 196 eurot maksvas versioonis töötab neljasilindriline 150-hobujõuline (110 kW) E 200 d, kuid suurde autosse sobib ehk paremini E 220 d (195 hj/143 kW). Kuuesilindriline E 350 d annab 258 hj (190 kW).
Ottomootorite rida alustab E 200 (184 hj/135 kW, 45 816 €), järgnevad E 250 ja E 300 vastavalt 211 ja 245 hobujõuga (155 ja 180 kW), kõik neljasilindrilised. Kuuesilindriline E 400 arendab 333 hj/245 kW, olles võimsam mitte-AMG-versioon. Laetava hübriidi E 350 e mootorite koguvõimsus on 286 hj/210 kW.
AMG-E-klassi saab nii kuue- kui kaheksasilindrilise mootoriga, võimsused vastavalt 401 hj/295 kW (E 43) ja 571 hj/420 kW (E63). Tippversioon E 63 S arendab koguni 612 hj//450 kW. AMG-autod on kõik nelikveolised, teistest saab nelikveo tellida versioonidele E 220d, E 350 d, E 200 ja E 400. E 200 kasutab kuuekäigulist käsikäifukasti, teistele paigaldatakse üheksakäiguline "automaat".