В 1997 году пришел черед моделей CLK-класса. Дизайн в духе E-класса (Mercedes-Benz W210) с круглыми фарами.. У кузова появились средние стойки сразу лишившие купе доли шарма предшественников. Впервые модель CLK-класса (купе) была представлена на автосалоне в Детройте в январе 1997 года. Дело в том, что прототипом CLK был концепт-кар Coupe Studie, построенный на базе E-класса в кузове W124 в 1993 году. В серию он так и не пошел, но его дизайн стал основой для создания новых седанов «верхнего среднего класса» в кузове W210. CLK можно считать «купированным» E-классом: колесная база его на 14 см короче. В итоге купе CLK дебютировало на рынке на два года позже E-класса и с более характерными для C-класса «компактными» четырехцилиндровыми двигателями объёмом 2,0 и 2,3 литра. Более мощные V6 3,2 л и V8 4,3 л появились несколько позже. Все модели CLK выпускаются с рядными бензиновыми двигателями с электронной системой впрыска различного объёма и мощности. В 1998 появился в модельном ряде кабриолет. В ноябре 1998 года началось производство Mercedes-Benz CLK-GTR — это уникальная дорожная версия гоночного автомобиля класса «Гран туризмо» для 24-часовых гонок, которая была изготовлена в количестве 25 экземпляров. Сверхлегкий энергопоглощающий кузов из кевлара и углепластика Crash-Box с аэродинамическими деталями и интегрированной стальной дугой безопасности скрывает крошечную 2-х местную кабину и 12-цилиндровый мотор рабочим объёмом 6,9 л, развивающий мощность 612 л.с. при 6800 об/мин. Неудивительно, что максимальная скорость CLK-GTR достигает 320 км/ч, а 100 км/ч он набирает с места за 3,8 секунды. В 1999 году был обновлен дизайн автомобиля. Новый кабриолет, базирующийся на купе CLK, отличается большим салоном с полноценными задними сиденьями.

В 2000 г. семейство 4-местных купе и кабриолетов, обновлено за счет появления двух новых 4-цилиндровых двигателей. Теперь эти автомобили, унифицированные по шасси с предыдущим семейством С-класса, с середины 2000 г. комплектуются 4-, 6- и 8-цилиндровыми моторами. Модели с двигателями V6 и V8 остались без изменений. В 2002 году модель была снята с производства, а на замену ей пришла модель Mercedes-Benz W209.