В 2002 году было представлено купе CLK нового поколения (платформа типа C 209), по платформе и силовым агрегатам аналогичное седану С-класса, но отличается от него более стремительным 2-дверным кузовом. Практически аналогичная по платформе машина — 3-дверный хэтчбек Sport Coupe (SC) С-класса. Аббревиатуру CLK можно перевести как «легкое компактное купе» — таковой эта машина фактически и является. Колесная база аVтомобиля выросла с 2690 до 2715 мм, а кузов стал немного просторнее. В салоне преобладает стиль С-класса, однако он выглядит более богато. Вместо ключа зажигания появилась дистанционная система Keyless-Go с электронной карточкой, а двигатель запускается кнопкой на рычаге коробки передач. Наиболее серьезной технической новинкой, которая впервые появилась на этом аVтомобиле, стал 1,8-литровый двигатель, оснащенный системой непосредственного впрыска бензина в камеры сгорания.

Это — первый мотор от Mercedes-Benz такого т ипа. В отличие от уже снятого с производства 1,8-литрового мотора рабочим объемом 1799 см3, новый агрегат имеет размерность 83,0х85,0 мм (диаметр цилиндра и ход поршня) и рабочий объем 1796 см3. На моделях CLK этот двигатель применяется только с объемным нагнетателям (компрессором) и может быть как с обычной системой питания (распределенный дозированный впрыск во впускной трубопровод), так и с непосредственным впрыском бензина в камеры сгорания. В результате новый двигатель оказался на 6% экономичнее обычного. Этот мотор 1,8 CGi стал первым серийным агрегатом такого типа мощностью 170 л. с. (модель CLK 200 CGI). С обычной системой питания он может развивать 143, 163 и 192 л. с. в зависимости от степени наддува, однако на CLK 200K применяется только вариант в 163 л. с. До сих пор дизели на CLK вообще не ставились, а теперь можно взять CLK 270 CDI с 2,7-литровым турбонаддувным дизельным двигателем в 170 л. с. В марте 2003 года на традиционно урожайном кабриолетами весеннем салоне в Женеве дебютировал Mersedes CLK Cabriolet. Подросший в длину на 71 мм CLK обладает солидным для своего класса 390-литровым багажником, более просторным задним сиденьем, на котором комфортно разместятся двое взрослых и, конечно же, элегантной внешностью в духе фирменных традиций. Но это лишь видимая часть, немало технических нововведений укрылось от первого взгляда. Прежде всего, переработана силовая структура кузова и существенно улучшена аэродинамика: Сх=0,3. Не последнюю роль в обтекаемости кузова играет конструкция откидного верха.

От сложной геометрии тканевого «сандвича» зависят также акустический и температурный комфорт в салоне. Подъем крыши CLK не требует усилий от владельца — нажатие кнопки на консоли или брелоке, и в считанные секунды гидравлические приводы развернут над головой «зонт». Кстати, на выбор предлагают три расцветки тента: черный, серый или синий. Компания заверила, что расход топлива с любым из пяти бензиновых моторов мощностью от 120 кВт/163 л. с. до 270 кВт/367 л. с. будет ниже, чем прежде.

Под особо мощные агрегаты специально настраивали подвески (переднюю трехрычажную и заднюю многорычажную) и рулевое управление. Доводку наиболее «злого» CLK доверили специалистам придворного тюнингового ателье AMG, благодаря которым CLK55 AMG достигает скорости 100 км/ч почти на секунду быстрее топ-версии предшественника — всего за 5,4 с! Традиционно богат список средств пассивной безопасности: защитные дуги, «выстреливающие» за головами ездоков при угрозе опрокидывания машины, «интеллектуальные» подушки безопасности, активные подголовники. Инженеры позаботились даже о защите от… удара молнии! По статистике за 2002 год над Германией, Австрией и Швейцарией молнии сверкали более 2,9 млн. раз (кстати, в 2001 году «всего» — 2,2 млн.). Видимо, усмотрев в этом тенденцию, специалисты «Даймлер-Крайслер» обратились за помощью к коллегам из Берлинского технического университета.

Взяв за основу идею английского физика ХIХ века Майкла Фарадея, создали уникальный алюминиево-стальной каркас, «вживленный» в тканевый верх и соединенный с кузовом аVтомобиля. Каркас создает в салоне зону, защищенную от электрических полей. В ходе «грозовых» испытаний он выдержал электрический разряд напряжением 1,4 млн. вольт, благополучно отведя его без вреда для пассажиров и бортовой электроники.

Столь продвинутого мобильного громоотвода, видимо, до сих пор еще не делали… На специализированном моторшоу в Эссене в 2003 году известная тюнинговая компания Carlsson представила собственную версию купе Mercedes CLK, получившую имя CLK-RS. Причем, за основу для своих доработок специалисты этой компании взяли уже «заряженный» Mercedes CLK 55 AMG, оснащенный 5,5-литровым мотором V8. После установки на этот двигатель механического нагнетателя его мощность выросла на 113 лошадиных сил и составила 480 лошадиных сил. Максимальный крутящий момент этого мотора теперь составляет 650Нм, которые достигаются уже на 2800 оборотах в минуту. Столь могучий двигатель обеспечивает новинке завидные динамические характеристики: с нуля до ста километров в час CLK-RS ускоряется всего за 4,4-секунды, с нуля до 200 километров в час — за 14,2-секунды, а его максимальная скорость достигает 310 километров в час. Помимо мотора, аVтомобиль получил также ряд других изменений, включая новый аэрокит с мощным антикрылом сзади, новую систему выпуска с «настроенным» звуком, а также стильные 19-дюймовые колесные диски с покрышками размерности 235/35 спереди и 265/30 сзади. Изменился также и интерьер, получивший новые материалы отделки и спортивные сиденья Recaro.

Так же в 2003 году известнейшее немецкое тюнинговое ателье Brabus представило собственную модификацию купе Mercedes CLK. Получивший название Mercedes CLK K8, этот аVтомобиль оснащен компрессорным мотором V8 объемом 5,5-литра, мощность которого специалистами Brabus была доведена до 550 лошадиных сил. Максимальный крутящий момент этого двигателя составляет 780Нм, а достигается он уже на 3000 оборотах в минуту. С нуля до ста километров в час CLK K8 ускоряется всего за 4,1-секунды, а с нуля до 200 километров в час — за 12,6-секудны. Максимальная скорость этого суперкупе достигает 325 километров в час. Помимо мотора, инженеры Brabus модернизировали также подвеску Mercedes CLK, сделав ее ниже и жестче, а также тормозную систему, оснастив ее тормозными механизмами Brembo с шестипоршневыми суппортами. При этом, новые тормоза адаптированы по использование штатных систем безопасности, вроде системы курсовой устойчивости и антиблокировочной системы тормозов.

По традиции, CLK K8 получил также новые колесные диски с низкопрофильной резиной, оригинальный аэродинамический обвес и новую отделку салона. Весной 2005 года начались продажи модернизированных купе CLK и кабриолетов CLK Cabriolet, собираемых на заводе в Бремене. Автомобилей изысканных с точки зрения стиля, и превосходных в техническом отношении. Модернизированные версии отличают такие эффектные стильные элементы как опускающиеся боковые стекла без рамок, характерная решетка радиатора с расположенной по центру звездой Mercedes, обновленный дизайн капота c четырьмя округлыми фарами и стремительные очертания крыши.

Дополняют картину улучшенные материалы отделки. Новая гамма бензиновых двигателей V6 — CLK280 (3,0 л/231 л. с.) и CLK350 (3,5 л/ 272 л. с.), турбодизелей CR нового поколения — CLK220 CDI (2,1 л/150 л. с.) и CLK320 CDI (3,0 л/224 л. с.). Гамма остальных двигателей осталась неизменной — это компрессорный CLK200K (1,8 л/163 л. с.) и топ-версия CLK500 (5,0 л V8 306 л. с.). В список оснащения вошли электронные системы активной безопасности ABS, ESP, BAS, стереосистема класса премиум с CD-проигрывателем или система Comand, полный электропакет, включая сиденья и рулевое колесо с памятью, мультиконтурные передние сиденья, шесть ПБ, центральный замок с ДУ, двухзонный климат-контроль Thermotronic с дополнительной вентиляцией для второго ряда сидений и многое другое. Впервые в качестве дополнительного оборудования для CLK предлагаются разработанные по последнему слову техники системы, ранее устанавливавшиеся на аVтомобилях Mercedes-Benz представительского класса. Система активного круиз-контроля DISTRONIC: интеллектуальная система поддержания постоянной скорости автоматически сохраняет дистанцию до других аVтомобилей. Система Keyless-Go, которая позволяет без ключа лишь с помощью кнопки открывать и заводить аVтомобиль.

При выходе рулевое колесо автоматически поднимается, сиденье сдвигается назад, обеспечивая водителю свободу движений. Система управления голосом Linguatronic для телефона и автомагнитолы. Радио, CD-проигрыватель, телефон и навигационная система управляются голосовыми командами. Мультиконтурные передние сиденья состоят из четырёх независимых надувных секций, которые позволяют индивидуально сформировать контуры спинки и нижней части сиденья.

Осенью 2005 года (вслед за купе CLK DTM AMG) на автосалоне во Франкфурте Mercedes представил CLK DTM AMG Cabrio. Эта шикарная версия от тюнинг-специалистов AMG была выпущена ограниченной версией в 100 штук для состоятельных любителей автоспорта. Кабриолету достались 5,5-литровый двигатель AMG мощностью 582 л. с., автоматическая трансмиссия AMG Speedshift с 5 ступеньками и новая спортивная подвеска. Разгон до сотни за 4 секунды. Максимальная скорость ограничена электроникой на отметки 300 км/час. Опционально предлагались спортивные шины Dunlop размером 225/35 R 19 впереди и 285/30 R 20 сзади. О принадлежности кабриолета к семейству спортсменов говорят большие воздухозаборники и широкие колесные арки.

Множество компонентов сделаны из очень легкого углепластика – сюда относятся двери, капот, передние крылья, арки задних колес. Салон имеет спортивные кресла AMG с обивкой из кожи и Алькантары, гоночный руль AMG и приборную панель AMG со спидометром, на котором нарисована притягательная цифра 360 км/ч. Во избежание неприятных ситуаций аVтомобиль оснастили системой стабилизации ESP и новыми тормозами AMG. После рестайлинга и модернизации 2005 года семейство купе CLK и кабриолетов со складным мягким верхом выпускалось без существенных изменений. Весной 2006 года оно состояло из 20 базовых версий, различающихся кузовами и силовыми агрегатами.