Mercedes in AMG sta se za skupni projekt športnega serijskega modela odločila  leta 1990, tri leta kasneje pa je luč sveta ugledal rezultat omenjenega početja. Za osnovo je služil C280, ki pa je doživel precej sprememb, med drugim so mu zamenjali tudi srce, ki so si ga sposodili v modelu W124 E320.

3,2-litrskemu šestvaljniku so povečali vrtino na 91 mm, gib na 92,4 mm, prostornino motorja so povečali na 3,6 litra, dodali odmično gred s 3,5-litrskega pogonskega agregata OM605, zamenjali bate in spremenili odpiralne čase ventilov. Končni rezultat je bil 3,6-litrski vrstni šestvaljnik, ki je zmogel 206 kW (280 KM) in 385 Nm največjega navora. Do stotice je C36 AMG rabil 6,7 sekunde, izdelali pa so 5.200 primerkov, dokler ga konec leta 1997 ni zamenjal V43 AMG, ki ga je poganjal V8.