Die im Herbst 1992 begonnene Aktualisierung der Baureihe 124 wurde ein halbes Jahr später konsequent fortgesetzt. Als Weltneuheit kam die Vierventiltechnik nun auch bei Dieselmodellen zum Einsatz. Die neue Technologie gewährleistete nicht nur ein erhöhtes Drehmoment- und Leistungsangebot über einen deutlich erweiterten Drehzahlbereich, sondern ermöglichte auch eine Senkung des Kraftstoffverbrauchs bei Vollast um bis zu 8 %. Außerdem konnten die Partikelemissionen im Abgas aufgrund des optimierten Verbrennungsablaufs um ca. 30 % verringert werden. Auf Vierventiltechnik umgerüstet hatte man nur die Fünfzylinder- und Sechszylinder-Saugmotoren; beim 2,0-l-Vierzylinder und den beiden Turbomotoren blieb es dagegen bei zwei Ventilen pro Zylinder. Die Frischluftansaugung erfolgte bei den Vierventil-Dieseltypen wie schon bei den Turbo-Varianten über Luftschlitze im rechten Vorderkotflügel. Um die Umweltverträglichkeit weiter zu verbessern, wurden ab Juni 1993 alle Dieselmodelle der Baureihe 124 serienmäßig mit Abgasrückführung und Oxidationskatalysator ausgestattet.
Die Modellpflegemaßnahmen betrafen aber nicht nur die Dieseltypen. An dem erst ein halbes Jahr zuvor präsentierten 2,8-l-Sechszylindermotor hatte man eine Detailänderung vorgenommen, der ausnahmsweise einmal keine technischen Motive zugrunde lagen. Um für die betreffenden Typen innerhalb Deutschlands eine günstigere Einstufung in der Haftpflichtversicherung zu erreichen, wurde die Nennleistung von 145 kW auf 142 kW reduziert.
Im Rahmen der ab Juni 1993 wirksamen Änderungen wurden alle Modelle der Baureihe 124 durch Überarbeitung der Karosserie stilistisch aktualisiert und den anderen Typenreihen angepasst. Auffälligstes Kennzeichen der modifizierten Modelle stellte die nach dem Vorbild der S-Klasse umgestaltete Kühlermaske dar. Bei diesem sogenannten „Plakettenkühler“ war der im Vergleich zur bisherigen Ausführung wesentlich schmalere Chromrahmen harmonisch in die Motorhaube integriert; der Mercedes-Stern saß wie bei den S-Klasse Limousinen auf der Haube. Nicht zu übersehen waren die Änderungen an den Leuchteinheiten: Die vorderen Blinkleuchten hatten farblose Deckgläser erhalten, und die Heckleuchten wiesen bichromatische Abdeckungen auf, die im Bereich des Blink- und Rückfahrlichts einheitlich weißgrau gefärbt waren. Das gelbe Blinklicht wurde dabei vorn wie hinten über farbige Glühbirnen erzeugt. Überarbeitet präsentierte sich auch der Kofferraumdeckel: Die Knickkanten auf der Oberseite hatte man abgerundet, und die seither nach vorn geneigte Fläche zwischen den Heckleuchten stand nun parallel zum Heckabschluss. Außerdem hatte ein verchromter Griff am oberen Abschluss des Kennzeichenfelds die durchgehende Griffleiste aus Kunststoff ersetzt. Weitere Änderungen betrafen Räder und Stoßfänger. So gab es für die Stahlscheibenräder neue Radzierblenden im 6-Loch-Design, und die Schutzleisten der Stoßfänger waren nun in der Farbe der Anbauteile lackiert. Die Schutzleiste des Heckstoßfängers hatte man außerdem bis zu den Radausschnitten verlängert.
Mit dem Verkaufsbeginn der überarbeiteten Modelle trat im Juni 1993 auch für die Baureihe 124 eine neue Nomenklatur in Kraft. Analog zur S-Klasse und zur neuen C-Klasse hieß die Mittlere Klasse nun E-Klasse, und die Typenbezeichnungen folgten einem modifizierten System. Dabei war ein Buchstabenkürzel, das die Klassenzugehörigkeit dokumentierte, der dreistelligen Zahl, die nach wie vor auf dem Hubraum basierte, vorangestellt. Das „E“ für „Einspritzmotor“ konnte entfallen, da Vergasermotoren nun der Vergangenheit angehörten, und auf eine Verschlüsselung der ohnehin ersichtlichen Karosserievariante durch „C“ oder „T“ wurde ebenfalls verzichtet. Bei den dieselgetriebenen Modellen hatte man das seitherige „D“ durch ein nachgestelltes „Diesel“ oder „Turbodiesel“ ersetzt. So erhielt beispielsweise der 300 D durch Anwendung der neuen Regeln die Bezeichnung „E 300 Diesel“ der rechts auf dem Kofferraumdeckel angebrachte „DIESEL“-Schriftzug konnte, wie überhaupt das gesamte Typenschild, auf Wunsch weggelassen werden.
Mit Einführung des neuen Nomenklatur-Systems wurde der 400 E, seinem tatsächlichen Hubraum entsprechend, in E 420 umbenannt. Außer der Typenbezeichnung hatten sich aber auch zwei technische Details geändert: Zur Serienausstattung des E 420 gehörten jetzt 16 Zoll-Leichtmetallräder im 8-Loch-Design mit Breitreifen der Dimension 215/55 ZR 16, und an den Vorderrädern wurden die größer dimensionierten Bremsen der SL-Modelle montiert.
Im Juni 1995, zwei Jahre nach den letzten umfassenden Modellpflegemaßnahmen, wurden die E-Klasse-Limousinen der Baureihe 210 vorgestellt, die als Nachfolger der Baureihe 124 fungierten. Die Produktion der „alten“ E-Klasse-Limousinen endete kurze Zeit später, je nach Typ zwischen Juni und August 1995; im März bzw. April waren bereits die 4MATIC-Modelle und der E 500 ausgelaufen. Eine Sonderstellung nahmen die Typen E 250 Diesel und E 220 ein, von denen noch bis Juni 1996 ckd-Teilesätze produziert und zur Montage nach Pune in Indien verschickt wurden. Insgesamt waren in dem gut 11jährigen Produktionszeitraum 2.213.167 Limousinen, 2.342 Limousinen mit langem Radstand und 6.398 Fahrgestelle mit Teilkarosserie für Sonderaufbauten entstanden.