Druga generacja Mercedesa-Benz CLK rozpoczęła swoją sprzedaż znacznie lepiej niż model oryginalny, co skłoniło niemieckiego producenta do kontynuowania tej fali sukcesów poprzez wprowadzenie wersji AMG niedługo po tym. Podobnie jak w przypadku standardowych modeli, CLK 55 AMG (C209) nie miał bezpośredniego konkurenta, chociaż jego najbliższym rywalem był nadal BMW M3 Coupe (E46).
W przeciwieństwie do BMW, które używało silnika rzędowego o wysokich obrotach, AMG postawiło na duży, momentowy silnik V8 o pojemności 5,4 litra dla CLK 55, dostarczając więcej mocy dla większego i cięższego modelu. Silnik, ręcznie montowany, był naturalnie aspiracyjny i oparty na poprzednim silniku CLK 55. Tym razem oferował 367 KM (362 HP) oraz imponujące 510 Nm (376 lb-ft) momentu obrotowego, przekazywanego na tylne koła przez 5-biegową automatyczną skrzynię biegów, skalibrowaną przez inżynierów AMG dla szybszej zmiany biegów.
Te liczby wystarczyły, aby przyspieszyć coupe o wadze 1,715 kg (3781 funtów) od 0 do 100 kph (62 mph) w rozsądne 5,2 sekundy. Prędkość maksymalna była, jak zwykle w przypadku Mercedesa-Benz z tamtej epoki, elektronicznie ograniczona do 250 kph (155 mph). Choć osiągi na prostej były niewątpliwie imponujące, CLK 55 AMG był bardziej cruiserem autostradowym, ponieważ jego znaczna waga nie pozwalała mu na lepsze pokonywanie zakrętów w porównaniu do mniejszego i lżejszego BMW M3. Mimo to, opcjonalny mechanizm różnicowy o ograniczonym poślizgu znacznie poprawił jego zdolności w zakrętach.
Mimo to, prowadzenie i osiągi były znacznie lepsze w porównaniu do poprzednika, głównie dzięki nowoczesnemu układowi kierowniczemu z zębatką i wspornikiem oraz tylnemu zawieszeniu wielowahaczowemu z aluminium.
Zmiany w stylizacji zewnętrznej subtelnie sugerowały moc i osiągi napędu. Eleganckie i klasyczne proporcje uzupełniono nieco bardziej agresywnymi akcentami stylistycznymi, w tym przednim zderzaku w kształcie litery A z większymi wlotami powietrza do lepszego chłodzenia, bardziej wyrazistymi progami bocznymi oraz przekształconym tylnym zderzakiem, który pomieścił dwa duże końcówki wydechu dla potężnego silnika.
Dzięki szerszym torom przednim i tylnym oraz 18-calowym felgom AMG, CLK wyglądał znacznie bardziej stabilnie niż jego odpowiedniki nie-AMG. Prowadzenie, choć nieimponujące na torze, zostało poprawione dzięki zawieszeniu dostosowanemu przez AMG, które zachowało komfort, podczas gdy siła hamowania była wystarczająca dzięki specjalnie zaprojektowanemu systemowi hamulcowemu z dużymi tarczami hamulcowymi, które dzieliły niektóre części z mniejszym i jeszcze niewprowadzonym do sprzedaży sedanem C 55 AMG.