GT R 是 Mercedes-AMG GT 的高性能版本，于2016年6月24日在古德伍德速度节上推出。该版本的 M178 发动机调校至在6,250 rpm时输出430 kW（585 PS；577 hp）功率，在5,500 rpm时输出700 N⋅m（516 lb⋅ft）扭矩。GT R 从0加速到100 km/h（62 mph）仅需3.6秒，最高时速据称为319 km/h（198 mph）。
虽然 GT R 保留了 GT C 相对于 GT S 的关键机械差异，但它还增加了手动可调的绞牙弹簧（与基础车型的 AMG Ride Control 悬挂系统配合使用）、主动式底部导流板、手动可调的后扰流板以及一个9模式的 AMG 牵引力控制系统。作为高性能版本，GT R 取消了 Keyless-Go、集成车库门开启器、加热和电动折叠侧后视镜、自动防眩目内外后视镜，并回归到 GT 标配的轻量化4扬声器音频系统，但这些功能仍可作为选装件添加。
推出时，GT R 与标准车型相比有几个外观变化，特别是前格栅的垂直条幅、可调后扰流板、新的前部进气口以及新的前后扩散器。GT R 的造型更接近 AMG GT3 赛车。然而，基础 GT 版本在2017款的小改款中也获得了这些外观变化的一部分。GT R 于2016年11月上市，2017年开始交付。在2018年一级方程式世界锦标赛中，GT R 成为官方 F1 安全车。在2020年托斯卡纳大奖赛期间，安全车采用了红色涂装而非传统的银色，以纪念 Scuderia Ferrari 的第1000场大奖赛出场。在2021年 F1 赛季，GT R 安全车永久采用红色涂装（与 Mercedes F1 车队的赞助商 CrowdStrike 一起），而非传统的银色，以增加驾驶员在能见度低时看到安全车的机会。它还将与 Aston Martin Vantage 共同承担这一角色。
在德国杂志 Sport Auto 进行的测试中，它在纽博格林北环赛道上完成了7:10.92的一圈，使其成为当时在该赛道上最快的后轮驱动合法上路量产车，以及当时在该赛道上合法上路量产车的第五快圈速。[ citation needed ]
敞篷版于2019年3月推出，限量750台。它在2021年停产，当时 Black Edition 发布并取代了它。[ clarification needed ]
