De C 300 BlueTEC Hybrid diesel heeft net als de C 250 BlueTEC een 2,1 liter turbodiesel onder de kap. Dankzij een elektromotor wordt het vermogen van 204 pk verhoogd naar 231 stuks. Het samenspel tussen de verbrandings- en elektromotor zorgt ervoor dat het verbruik lager uitvalt. Zijn CO2-uitstoot van 94 gram spreekt boekdelen als je het vergelijkt met de C 250 BlueTEC, die 109 gram uitstoot. Presteren doen ze in de standaardsprintjes van 0-100 en de topsnelheid ongeveer gelijk; 6,4 seconden en net iets minder dan 250 km/u. Wel is de tankinhoud van de dieselhybride verkleind tot 50 liter en mag hij geen 1800 maar 1600 kg trekken. Ook is de C 300 BlueTEC Hybrid pas later verkrijgbaar als Estate.