מהתמונה שפרסמה מרצדס נראית חזיתה המוצללת של ה-CLS שמאמצת קו דינמי עוד יותר מדגמי המותג הנוכחיים, עם סבכה קדמית מודגשת ויחידות תאורה חדות ומשוכות לאחור. תמונות ריגול שפורסמו ברשת חושפות כי הצללית דומה לדגם היוצא, כולל דלתות נעדרות-סגרת לשמשה. עיצוב הפנים יהיה דומה ל-E העדכנית עם צמד מסכי תצוגה בגודל "12.3 - האחד משמש כלוח מחוונים והשני לתצוגת נתוני מערכת הבידור והמיזוג.
ה-CLS תתבסס על פלטפורמת MRA המשותפת ל-E קלאס ותודות לשימוש באלומיניום גם צפויה להשיל מספר ק"ג בהשוואה לקודמתה. יחידות ההנעה בגרסאות הבסיס יהיו דומות ל-E ויכללו 2.0 ליטר טורבו-דיזל, טורבו-בנזין וגרסה היברידית נטענת (על בסיס מנוע הבנזין). בנוסף יוצעו מנועי שישה צילינדרים בטור, טורבו-בנזין וטורבו-דיזל החדשים שהוצעו לראשונה ב-S קלאס המעודכנת. כל המנועים ישודכו לתיבת תשעה הילוכים אוטומטית והנעה אחורית או אופציה לכפולה קבועה בחלקם. גרסאות AMG יוצגו בשלב מאוחר יותר.