Mercedes-Benz 540K – luksusowy samochód osobowy produkowany przez firmę Mercedes-Benz w latach 1936–1940, nosił oznaczenie wewnętrzne W24. Wyprodukowano łącznie 406 takich samochodów.
Został zaprezentowany podczas 1936 Paris Motor Show, konstrukcyjnie był rozwinięciem modelu 500K, który zaś wywodził się z Mercedesa SSK. 540K dostępny był jako: 2-miejscowy kabriolet, 4-miejscowe coupé oraz 7-miejscowa limuzyna.
Benzynowy silnik R8 znany z 500K został powiększony do pojemności 5401 cm³. Osiągał on moc maksymalną 117 KM (86 kW), tak jak w poprzedniku występowała sprężarka Roots, której uruchomienie podnosiło wartość mocy do 183 KM (130 kW). Dzięki temu pojazd mógł rozpędzić się do 170 km/h.
Moc przenoszona była na oś tylną poprzez 4- lub opcjonalnie 5-biegową manualną skrzynię biegów. Pojazd wyposażony był w układ hamulcowy ze wspomaganiem. 540K charakteryzował się podobnym układem podwozia jak 500K, był jednak lżejszy, głównie dzięki zastosowaniu w ramie rur o owalnym przekroju.