Второе поколение Mercedes-Benz А-класса было представлено в 2004 году. Кузов автомобиля был собран из высокопрочных стальных сплавов со специальными клеевыми соединениями, наследуя от своего предшественника «сэндвичную» архитектуру. Учитывая предыдущий горький опыт, инженеры компании оснастили новую модель большим числом различных подушек безопасности, включая боковые, дополнительные задние, для грудной клетки и прочие. Грузоподъемность W169 возросла на 15 % по сравнению с W168. Модельный ряд состоял из семи типов (все четырёхцилиндровые) двигателей: четыре бензиновых (A150, A170, A200, A200 Turbo) и три дизельных (A160 CDI, A180 CDI, A200 CDI); все работают в паре с пяти- или шестиступенчатой механической коробкой передач. На заказ была доступна бесступенчатая трансмиссия (CVT). Самая мощная модификация разгоняется с 0 до 100 км/ч (62 мили в час) за 8.0 секунд, а её максимальная скорость составляет 218 км/ч. Для дизельных агрегатов начали применять систему с непосредственным впрыском топлива Common Rail (CDI), которая улучшает расход топлива, снижает выброс выхлопных газов и уровень шума. Все двигатели соответствовали нормам выбросов Евро-4. На заказ была доступна система с сажевым фильтром, которая без дополнительных присадок снижала выброс твёрдых частиц примерно на 99%.
На Франкфуртском автосалоне 2003 года были представлены 3 концептуальные модели A-класса F-Cell — электромобиль на топливных элементах (водород). Экологичная версия компактного автомобиля оснащалась силовой установкой мощностью в 88 л.с. (65 кВт). Максимальная дальность пробега без подзарядки составляла 160 км (99 миль). Через год, 18 июня 2004 года, 4 версии автомобилей F-Cell были доставлены компаниям Deutsche Telekom и BEWAG / Vattenfall Europe в Берлине.
В 2007 году автомобили данной серии были доставлены компаниям Ландсвиркьюн и Reykjavik Energy из Исландии.
DHL версия модели F-Cell была представлена на выставке FC EXPO 2008 года.
В 2008 году автомобиль претерпел фейслифтинг, благодаря которому были переработаны передние и задние бамперы и фары, боковые зеркала, а также добавлена новые ткани для обивки салона и опциональная система «старт-стоп» для моделей A150 и A170. Для дизельной версии A160 CDI купе стал доступен пакет BlueEFFICIENCY. Была представлена система Active Park Assist, помогающая водителю при параллельной парковке. Весной того же года наряду с обновленным M-классом и B-классом дебютировали пятидверный хэтчбэк и трёхдверное купе.
В 2009 году компания представила ограниченную серию из 5500 автомобилей W169, отличающуюся от серийных моделей интегрированным пакетом BlueEFFICIENCY, радиаторной решёткой с чёрными ламелями, 16-дюймовыми легкосплавными дисками в новой конструкции из 9 спиц, боковым шильдиком Special Edition, мультимедиа системой Audio 20, Bluetooth-гарнитурой, системой автоматического затемнения зеркала заднего вида, комфортными сидениями и иными отличительными элементами и функциями.
В 2010 году компания Mercedes-Benz отозвала около 3500 автомобилей А-класса W169 и B-класса W245 с двигателями M266 в связи с протечками в топливопроводах. Неисправности были обнаружены у автомобилей, сошедших с конвейера с 1 по 12 июля 2010 года. Протечки могут возникать в близости от салонных фильтров, из-за чего владельцы могут сразу почувствовать запах бензина в салоне.
В сентябре 2010 года компания Mercedes-Benz представила электромобиль E-Cell на базе второго поколения A-класса, дебют которого состоялся в октябре того же года на Парижском автосалоне. Модификация построена на пятидверной версии А-класса и оснащена 67-сильным электромотором. Максимальный крутящий момент электродвигателя равен 290 Н·м. В режиме «Boost» силовой агрегат может кратковременно развивать мощность в 95 л.с. При этом разгон до 100 км/ч занимает 14 секунд, а до 60 км/ч электромобиль ускоряется за 5,5 с. Максимальная скорость модели ограничена электроникой на отметке в 150 км/ч. Без подзарядки E-Cell может проехать около 200 километров. Полная зарядка литий-ионных батареи от домашней электросети с напряжением 230 В осуществляется за восемь часов. Кроме того, можно использовать сети с напряжением 400 В, и тогда время зарядки сокращается до трёх часов.
Позже были выпущены 500 электромобилей, которые были переданы заранее отобранным покупателям из Германии, Франции и Нидерландов.
С сентября 2004 года по 4 декабря 2006 года было продано 371 700 единиц второго поколения A-класса, что в общей сумме составило 1 500 000 автомобилей, выпущенных DaimlerChrysler за 10 лет на заводе в Раштатт, Германия. Производство автомобилей Mercedes-Benz W169 было прекращено в 2012 году. По состоянию на 1 февраля 2012 года компанией было выпущено более 1 миллиона единиц второго поколения A-класса.