La tecnologia ibrida sta alla la base della Mercedes Vision S 500 Plug-in Hybrid, il nuovo prototipo presentato al Salone di Francoforte. Spinge la nuova Mercedes Classe S ibrida un motore ibrido modulare che sulla base della nuova serie Classe S abbina ad un propulsore a benzina di 3,5 litri V6 da 279 CV un motore elettrico da 60 CV, che da solo ha una autonomia di 30 chilometri. Il motore elettrico è alimentato da  batterie agli ioni di litio da  10 kWh, ricaricabile anche con una semplice presa elettrica domestica mediante una ricarica di solo 4 ore e mezza.
La nuova Mercedes Vision S 500 Plug-in Hybrid, oltre ad avere tutti i comfort della versione "classica", raggiunge i  250 km/h, accelera da 0 a 100 km/h in 5,5 secondi, consuma solo 3,2 litri di benzina per 100 chilometri ed emette 74 g/km di CO2. Consumi ed emissioni della nuova Mercedes ibrida sono inferiori a quelli di una comune utilitaria perchè il modulo ibrido viene accoppiato e disaccoppiato al motore a benzina attraverso una frizione supplementare integrata nel cambio automatico 7G-TRONIC.

Rispetto alla S 400 HYBRID, presentata da poco tempo, le batterie della Vision S 500 Plug-in Hybrid hanno energia superiore per poter sostenere la trazione elettrica ed essere ricaricate all'esterno oltre che dal caricatore di bordo che recupera energia in fase di frenata.