Mercedes S320'nin yakıt tüketimi modeline göre değişiklik göstermektedir: - Mercedes S320 CDI 4MATIC L versiyonunun ortalama yakıt tüketimi 8.5 litre/100 km'dir. - Mercedes-Benz S-class Long (W140) S 320 modelinin yakıt tüketim değerleri ise şehir içinde 14.9 litre/100 km, şehir dışında 8.8 litre/100 km ve ortalama 11.5 litre/100 km'dir. - Mercedes-Benz S 320 CDI LWB modelinin yakıt deposu 90 litre olup, ortalama yakıt tüketimi 8.37 litre/100 km'dir.