За бажанням замовників Mercedes-Benz випускав також і 6-циліндровий дизельний двигун Е 300 D об'ємом 3,0 л, позначений на внутрішньому ринку як ОМ 606. Ця модель має відчутні переваги завдяки зниженню шумів та вібрації. Так, шум від роботи двигуна в салоні автомобіля у моделі Е 300 D навіть нижче, ніж у моделі з рядовим бензиновим 6-циліндровим двигуном.
Технічно дизель Е 300 D відповідає 4-циліндровому дизельному двигуну Е 220 D (ОМ 604) об'ємом 2,2 л, але більшою мірою – 5-циліндровим дизелем Е 250 D (ОМ 605): 4-клапанна головка циліндрів з форкамерою, електронно-керований, з'єднаний з CAN-шиною рядний ТНВД, 2-масовий маховик у моделей з механічною коробкою передач. Колінчастий вал 6-циліндрового двигуна має сім корінних підшипників. Відмінною рисою дизеля Е 300 D є регульована система живлення повітрям, що є триступінчастою резонансною трубою з рухомими заслінками і змінюється в залежності від числа обертів довжиною. Довжина всмоктування максимальна при низькій кількості обертів, коли потрібно забезпечити оптимальний наддув, і зменшується зі збільшенням потужності.
Як у дизелів Е 220 D та Е 250 D, так і у Е 300 D каталітичний аналізатор забезпечує екологічно допустимий викид відпрацьованих газів. Емісія шкідливих речовин у 4-клапанних дизельних моделей менше на одну третину в порівнянні з 2-клапанними, це дозволяє знизити токсичність газів, що відпрацювали, на 20%.