Zespoły podwozia Mercedesa serii W203 przyniosły małą rewolucję. W stosunku do dotychczasowego modelu zmodyfikowano zawieszenie tylne, zachowując jednak jego trzon konstrukcyjny – skomplikowany układ wielowahaczowy. Za to z przodu, wzorem najmniejszej klasy A, zdecydowano się na kolumny McPhersona ze sprężynami śrubowymi, uzupełnione o wahacz wleczony. Kulkową przekładnię kierowniczą zastąpiono standardowym mechanizmem z zębatką, przy czym poprzeczny drążek kierowniczy pełni także funkcję elementu prowadzącego koło. W ten sposób wygospodarowano więcej miejsca na deformację wahacza podczas zderzenia oraz zmniejszono wrażliwość układu jezdnego na przenoszone drgania i asymetrię sił hamujących lewego i prawego koła. Przednia i tylna aluminiowa rama pomocnicza dodatkowo izolują nadwozie od wibracji i wstrząsów, ułatwiając ponadto fabryczny montaż zawieszenia. Przy wszystkich kołach zastosowano hamulce o powiększonej średnicy tarcz, seryjnie montowane są systemy ABS i ESP oraz urządzenie wspomagające typu BAS (tzw. asystent hamowania). Hamulec pomocniczy nadal uruchamia się nożną dźwignią. Wyrafinowana technika zaowocowała znakomitym zachowaniem samochodu na drodze. Odpowiedź układu kierowniczego na ruch kierownicy następuje szybko i precyzyjnie, auto bez problemu utrzymuje zadany tor ruchu, zarówno podczas poruszania się na wprost, jak i pokonując łuki o różnej krzywiźnie. Zbliżony do równomiernego rozkład mas pomiędzy przednią i tylną oś (55/45%) profituje przewidywalnością reakcji pojazdu w większości sytuacji. Hamulce działają skutecznie, czterokanałowy ABS nie włącza się do akcji przedwcześnie, asystent BAS wspomaga swym funkcjonowaniem mniej doświadczonego użytkownika.
Sercem Mercedesów klasy C pozostają silniki. Figuruje ich w ofercie siedem, cztery benzynowe i trzy wysokoprężne, o mocach od 85 kW do 160 kW. Pierwsze z nich to rzędowe „czwórki” (C 180 i C 220 Kompressor) lub widlaste „szóstki” (C 240 i C 320 z dwiema świecami zapłonowymi w każdym z cylindrów). Drugą grupę tworzą nowoczesne jednostki rzędowe z bezpośrednim, wysokociśnieniowym wtryskiem paliwa systemu common raił, o czterech (C 200 CDI i C 220 CDI) lub pięciu cylindrach (C 270 CDI z turbosprężarką o zmiennej geometrii łopatek kierownicy oraz chłodzeniem powietrza doładowanego). Przejęto je z innych modeli firmy (głównie z E i SLK) lub „starej” klasy C, wprowadzając modyfikacje w kierunku podniesienia osiągów oraz obniżenia toksyczności spalin. W silnikach CDI zastosowano np. recyrkulację spalin w celu obniżenia zawartości tlenków azotu w gazach wydechowych i przewody dolotowe o zmiennej geometrii. Wysoka sprawność działania i niskie straty ciepła silników wymusiły na konstruktorach zainstalowanie w tych odmianach dodatkowego ogrzewania elektrycznego. W jednostkach benzynowych tuż po rozruchu do przewodów wylotowych podawane jest świeże powietrze, co podnosi zawartość tlenu w spalinach i przyspiesza nagrzewanie konwertera katalitycznego do temperatury pracy. W wersji Kompressor wyciszono ponadto mechaniczną sprężarkę. Wiele uwagi projektanci poświęcili ograniczeniu czynności serwisowych. Świece zapłonowe o platynowych elektrodach wymagają wymiany co ok. 100 tys. km, bagnetową miarkę poziomu oleju zastąpił czujnik i lampka kontrolna na tablicy przyrządów, przewidziano zmienne okresy międzyobsługowe zależne od sposobu i warunków eksploatacji. Stan techniczny nadzoruje elektroniczny system ASSYST, informując użytkownika o konieczności ingerencji serwisu. Standardem we wszystkich wariantach serii W203 są mechaniczne skrzynie biegów o sześciu przełożeniach, wyjątek stanowi najmocniejszy model C320, dostępny tylko z pięciozakresową przekładnią automatyczną z możliwością ręcznego wyboru przełożeń.
Najbardziej interesującym źródłem napędu wydają się silniki CDI, ekonomiczne a zarazem dynamiczne. Szeroki zakres prędkości obrotowych, w jakim utrzymują one maksymalną wartość momentu, przekłada się na elastyczność pracy. Samochód rozpędza się więcej niż chętnie już od ok. 2000 obr./min, nawet na V biegu, hałaśliwość w kabinie pozostaje przy tym na niskim poziomie, nie zakłócając przyjemności podróżowania.