Strettamente identica alla 180 a benzina sotto l'aspetto estetico e strutturale, la Mercedes 180 diesel fa la sua apparizione al Salone di Bruxelles nel gennaio 1954. Essa eredita semplicemente il motore 4 cilindri della 170D e con i suoi 40-43 cavalli non può che rivendicare delle prestazioni piuttosto modeste (110 km/h come velocità di punta). Malgrado ciò, la 180D ottiene un ottimo successo di vendite, grazie ai suoi consumi limitati e una meccanica di eccezionale affidabilità. A partire dal 1958, una serie 190D con cilindrata portata a 1897cc fu commercializzata, riconoscibile per la calandra più grande.