המרצדס ML מקבל מנוע דיזל חדש, הישר לפסגת ההיצע של לוגמי הסולר בדגם. עד היום הוצעו ב-ML שני מנועי דיזל, שניהם V6 בנפח 3.0 ל' – ה-280 CDI המספק 190 כ^ס ו-44.9 קג^מ וה-320 CDI המספק 224 כ^ס ו-52 קג^מ. המנוע החדש, 420 CDI, (שהוצג לראשונה ב-E קלאס) V8 בנפח 4 ל', מסילה משותפת עם שני מגדשי טורבו בעלי גיאומטריה משתנה, מספק 306 כ^ס ב-3600 סל^ד ו-71.4 קג^מ בין 2000-6000 סל^ד. עם המנוע החדש מאיץ ה-ML ל-100 קמ^ש ב-6.5 ש' ומגיע למהירות מרבית של 235 קמ^ש – מה שאומר שכרגע זהו ה-SUV-דיזל הסדרתי המהיר בעולם. את תואר החזק ביותר שומר הטוארג עם מנוע ה-5.0 ל' TDI המספק 313 כ^ס ומומנט של 76.5 קג^מ אך הוא מאיץ ל-100 קמ^ש ב-7.8 ש' ומגיע למהירות מרבית של 225 קמ^ש, בין השאר בגלל משקל עצמי של 2524 ק^ג, מול 2315 ק^ג ל-ML.