用来取代第一代S90/V90旗舰地位的新车是基于沃尔沃P2前驱车平台打造的四门轿车S80，后者的设计工作由Doug Frasher在1996年完成，外形与沃尔沃ECC概念车保持了高度的一致性，融入了更多运动和时尚元素，车身线条变得更加流畅，车尾的马蹄形尾灯如今已成为沃尔沃的经典元素。新车于1998年问世。
沃尔沃S80的客户名单中列有很多闪光的名字：瑞典王室、西班牙皇室、阿拉伯王子、美国前国务卿鲍威尔等。该车的车身轴距为2791mm，内饰设计偏向于美式风格，整体以宽大厚重的格调为主，诸多木饰的融入增加了豪华感。动力方面，沃尔沃为S80提供了多种不同类型的发动机可供选择，包括横向布置的2.8升直列6缸双涡轮增压发动机，最大功率达到272马力。
S80上还集成了诸多当时世界领先的安全功能，如在侧面碰撞时保护乘客头部的侧气帘，在追尾碰撞中减轻对头颈部伤害的头颈部保护系统等。不仅如此，沃尔沃S80还是世界上第一款在美国高速公路安全管理局的测试中获得五星评价的车型，也是世界上第一辆持有环保产品认证的汽车，其车内的所有材料都不含过敏物质。
与大多数沃尔沃车型不同，第一代S80仅提供了四门轿车而没有推出过五门旅行版，不过该车曾被同步进口到国内市场，并且保持了源自原味的设计。2002年，沃尔沃S80推出了加长的Limousine版本，该车车身由瑞典一家名叫Nilsson的车身制造公司负责打造。2003年，S80进行了中期改款，新款车型对外观、内饰的细节都进行了重新设计，并一直生产到2006年。
2006年日内瓦车展，沃尔沃发布了基于P3平台打造的新一代S80四门轿车。第二代沃尔沃S80的设计工作由Todd Levy在2004年完成，新车在原有风格之中加入了年轻的元素，却又不失沃尔沃的家族特色。新一代S80的车身更宽更长，轴距增加了44mm至2835mm，另外，新增的四轮驱动版本也是第二代S80相对于老款车型的一个主要变化。
内饰部分，第二代S80采用了全新设计的悬浮式中控台、配备了带通风和加热功能的真皮座椅。同时，更多安全新技术被应用在S80上，包括：自适应巡航、带自动刹车功能的碰撞警示系统、驾驶员警示系统、车道偏离警示等。动力方面，第二代S80是第一款由横置V8发动机驱动的沃尔沃轿车，铝制发动机排量为4.4升，最大功率315马力。
2006年10月，第二代S80以进口方式登陆中国市场，上市时间几乎与全球同步。首批推出的是3.2升前驱版和4.4升四驱版，售价区间为69.8-89.5万元。不久后，沃尔沃又在中国市场投放了2.5T车型，售价为62.8万元。2007年6月，沃尔沃S80开始在中国市场执行新的价格策略，2.5T车型官降7万元，3.2升车型官降3万元。同年9月，搭载全新3.0升涡轮增压发动机的S80 T6 AWD上市，售价为71.8万元，同时推出的还有一款售价为49.8万元的2.5T低配版。
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