2005 – 2011
Segunda generación · W164
Se presentó en el Salón de Detroit de enero de 2005 y se lanzó en abril de ese año como modelo 2006, con caja automática 7G-Tronic de siete velocidades. El ML 63 AMG apenas llegaba a México en marzo de 2007, en 107,500 dólares. En junio de 2011, al final de su vida, costaba desde $819,900 (ML 350 Sport AMG), $1,019,900 (ML 500) y $1,389,900 (ML 63 AMG). Desde enero de 2005, cuando empiezan los registros del INEGI, hasta septiembre de 2011 se vendieron 2,552 ML 350, 1,315 ML 500 y 72 ML 63 AMG; esta última versión solo aparece con nombre propio desde junio de 2010.
Motores: 3.5 l V6, 272 hp (ML 350), V8 (ML 500), V8, 503 hp (ML 63 AMG)