S400 Hybird được trang bị động cơ xăng 3,5 lít V6, công suất 205kW tích hợp mô tơ điện công suất 15kW, sử dụng dòng điện 120V lấy từ pin lithium-ion, vốn được phát triển đặc biệt dành cho ô tô. Khi giảm tốc xuống dưới 15km/h, động cơ xăng sẽ tắt và động cơ điện hoạt động như một máy phát để thu hồi năng lượng từ quá trình phanh xe và tích lũy cho pin lithium-ion. 

Khi xe tăng tốc, động cơ xăng sẽ được hỗ trợ bởi động cơ điện ở mo-men xoắn 160 Nm. Nhờ đó xe đạt hiệu suất hoạt động tốt hơn và tiêu hao nhiên liệu ở mức lý tưởng: 7,9 lít / 100km với lượng khí thải CO2 trung bình 186-189g/km. S400 Hybrid tăng tốc từ 0-100km/h chỉ trong 7,2 giây một phần nhờ tác động của hộp số 7 cấp 7G-TRONIC