Разработка новой серии флагманских моделей немецкой марки Mercedes-Benz началась в 1981 году . Запуск производства был первоначально запланирован на октябрь 1989 года. Главным дизайнером выступал Бруно Сакко. Между 1982 и 1986 годами было разработано несколько конструкторских проектов. Окончательный вариант от Оливера Буле был утверждён 9 декабря 1986. Несколько прототипов были протестированы в начале 1987 года, а окончательный внешний дизайн был заморожен в 1987 году. Заявление на получение патентов были поданы 23 февраля 1988 года в Германии и 23 августа того же года в США . Перед началом производства внешний вид W140 был пересмотрен, что отразилось на решётке радиатора, которую сделали «утопленной» для всех моделей в отличие от плановой эксклюзивной решётки для топовой версии — особенность, которая впоследствии распространилась на остальную продукцию Mercedes-Benz.
В 1987 году в работе над проектом была произведена задержка в 18 месяцев, во время которой инженеры немецкого концерна работали над способами размещения двигателя V12 и применения высокоэффективной тормозной системы. Это привело к завершению окончательных опытно-конструкторских разработок в июне 1990 года. Экспериментальные производственные модели были выпущены с июня 1990 года по январь 1991 года. В это же время (1989 год) компания Lexus представила собственный роскошный седан LS 400. В ответ на качество и характеристики конкурентного автомобиля, концерн Daimler-Benz был вынужден сделать дальнейшие улучшения как раз перед началом производства в 1991 году, чтобы укрепить рыночную позицию W140 , что привело к перерасходам бюджета и стоило карьеры главному инженеру Вольфгангу Питеру .