Разработката на W140 (третата S-класа) започва през 1981 г., като официалното представяне първоначално е насрочено за септември 1989 г. Още в края на 1986 г. е избран окончателният дизайн, създаден от Оливие Буле под ръководството на Бруно Сако, като според самия Сако основно влияние за външното оформление оказват
Jaguar XJ40 и Серия 7 E32 на BMW. Първоначално са обмисляни два различни варианта на радиаторната решетка, които да обозначават двете основни изпълнения (подобно на идеята за кръгли и правоъгълни фарове при W123). Възприетата по същото време иновативна технология за металообработване от своя страна позволява удължаване на капака на двигателя, като решетката е поставена в щампован отвор, както при R129.
Заложените срокове в праволинейната и стриктно следвана програма, по която се работи, обаче са внезапно променени. Основната причина за това е, че още през 1986 г., когато BMW представя новата Серия 7 (E32), част от изпълненията започват да се предлагат с чудовищен двигател V12 (M70) – първият подобен агрегат за лек автомобил, произвеждан в следвоенна Германия. Този изненадващ ход принуждава Mercedes-Benz да отложи пазарната премиера на W140 с осемнадесет месеца, като през този период в Щутгарт също е разработен нов двигател V12 (което налага преработка на двигателния отсек на новата S-класа, както и модернизиране на спирачната система).
Чувствителното превишаване на разходите по проекта, както и забавянето от близо година и половина, от своя страна, водят до драстични кадрови промени на най-високо ниво, включително и до оставката на главния инженер на Mercedes-Benz Волфганг Петер. Цената на W140 е значително по-висока от тази на неговия предшественик W126, а продажбите през първата половина на 90-те години са много по-слаби от предварително заложените разчети. При тези обстоятелства Mercedes-Benz е принуден да премине от „инженерен дизайн“ към „пазарно ориентиран дизайн“. Затова се смята, че W140 е последната истинска S-класа, тъй като нейният наследник, W220, е критикуван за по-лош инженеринг, а по-ранните му изпълнения – и за недостатъчна надеждност.
В този период се носи слух, че BMW подготвя за Серия 7 (Е32) нов двигател V16, наречен Goldfisch, което отново предизвиква Mercedes-Benz да направи същото. Проектирани са два подобни агрегата – един V16, базиран на удължен V12, и един W18 с работен обем 8.0 литра, предназначен за хипотетичния 800 SEL/S 800. В крайна сметка е направена само пробна серия от 85 прототипа W140 с двигател V16. Поради непрекъснатото въвеждане на все по-строги екологични норми, както и от опасения за изпращане на погрешно послание към обществеността, разработката на серийни модели с двигател V16 е спряна.
През март 1994 г. обновеният W140 е представен на автомобилния салон в Женева, а месец по-късно започват и продажбите му. През 1996 г. екстериорът става едноцветен, добавени са ксенонови фарове за къси светлини, а задните мигачи стават прозрачни, като година по-късно тези промени са въведени във версиите за американския пазар.
От октомври 1990 до август 1998 г. Mercedes-Benz W140 е тиражиран в 406.720 екземпляра или по 152 на ден, което не е никак лош резултат.
