그룹C에서 벤츠는 자우버 메르세데스 벤츠 C9 경주차로 데뷔했다. 스위스 레이싱 컨스트럭터 자우버 섀시에 벤츠의 V8 5.0리터 트윈 터보 750마력을 얹었다. 87년까지 벤츠는 실질적인 지원을  하지 않다가 88년부터 본격적인 워크스 활동을 시작했다. 데뷔 첫해인 87년의 성적은 7위에 머물렀지만 88년에는 WSPC 8전 중 7승을 해 34년 만에 챔피언에 올랐다.

89년부터는 벤츠의 전통적인 컬러인 실버 애로우를 썼다. 90년 시즌에 뛰었던 C1은 벤츠 설계 철학이 가득 담긴 경주차다. 엔진은 5.0리터, OHC에서 DOHC로 바뀌었다. 스타일 또한 공기저항을 줄이기 위해 컴팩트하게 만들었다. 작은 콕핏과 직선으로 뻗은 프론트 노즈가 특색 있다.

벤츠의 연승이 계속 된 것은 아니었다. 91년 시즌에는 C291에 180도 V12 엔진을 얹었다. 엔진 밑면을 평평하게 하기 위해 배기관을 뱅크 사이로 넣게 설계했다. 세계 최고의 기술을 자랑하는 벤츠도 짧은 기간에 경주차를 만드는 것은 무리였다. 경주차는 트랙에 제대로 적응하지 못해 좋은 성적을 내지 못했다. 시즌 중반이 되어야 엔진 트러블의 원인을 밝혔지만 이미 시간이 늦었다. 최종전인 일본 오토폴리스전에서 1승을 거둔 것을 마지막으로 모습을 감췄다.

그 뒤 벤츠가 눈을 돌린 부분은 F1이었다. 93년 자우버가 데뷔하면서 벤츠와의 관련설이 나돌았다. 그 소문이 조금씩 형태를 갖춰 사실로 바뀌었다. 자우버팀은 새까만 카본 보디의 경주차를 공개하면서 벤츠와 함께 새로운 경주차를 만들었다고 발표했다. 공개해도 좋다는 벤츠 본사의 허락이 떨어졌기 때문이다. 

모터스포츠의 참여를 반대하던 벤츠사는 F1 참여에 두 가지 조건을 내걸었다. 그룹사 자체는 모터스포츠 활동에서 손을 떼지만 연구개발부분은 남겨두고 또 하나는 기술적인 면과 지원금을 주는 형식으로 도와주기로 한 것이다. 자우버 C12의 섀시는 하베이 포슬스웨이트를 중심으로 개발이 시작되었지만 포슬스웨이트가 페라리팀으로 옮기면서 레오리즈가 맡게 되었다. 경주차 제작팀은 그룹C 활동에서 얻은 노하우를 F1에 적용했다. 새로운 기술을 많이 쓴 결과 섀시의 조화가 전체적으로 좋다. 엔진은 일모어 V10을 들여와 조금 손보았다.

94년 시즌에서 자우버팀의 드라이버는 칼 벤들링거와 하인츠 하랄트 프레첸이다. 두 사람이 산마리노 그랑프리와 프랑스 그랑프리에서 점수를 얻었지만 컨스트럭터즈 점수 11점으로 10, 11위를 맴돌고 있다. 아직 어린 나이를 고려하면 가능성은 충분하다. 벤츠의 전통과 기술이 자우버팀 뒤에서 든든하게 받쳐주고 있으니 잠재력은 무한하다고 할 수 있다. 

벤츠는 인디500에서 펜스키팀에게 엔진을 공급했고 95년부터는 맥라렌에 엔진을 공급했다. 강력한 벤츠 엔진으로 무장한 맥라렌은 수년간의 부진을 씻고 1998년과 1999년 미카 하키넨을 챔피언의 자리에 앉히며 실버 애로우의 영광을 되살렸다. 하지만 페라리와 슈마허의 위력에 밀리는 분위기였다. 더구나 2005년 르노가 알론소를 영입하며 분위기는 더욱 안 좋아져 2006년에는 한 번도 우승을 챙기지 못했다. 2년 뒤, 맥라렌-메르세데스는 2008년 루이스 해밀턴이 다시 한 번 왕좌에 오르면서 벤츠의 브랜드를 빛냈다.

그리고 벤츠는 2010년 F1의 황제 미하엘 슈마허와 함께 55년 만에 팩토리 팀으로 F1에 입성했다. 하지만 세 시즌 동안 벤츠의 성적은 기대에 크게 미치지 못했고, 2012년 중국 그랑프리에서 니코 로즈버그의 우승 외에 이렇다 할 성적을 내지 못했다.

2013년 시즌 은퇴한 슈마허를 대신해 해밀턴을 영입한 벤츠는 비록 레이스 페이스와 타이어 관리에 약점을 드러냈지만, 레드불을 제치고 퀄리파잉의 최강자 자리를 꿰차는데 성공했다. 여덟 차례의 폴포지션과 세 차례의 그랑프리 우승을 이뤄낸 벤츠는 페라리와 로터스, 맥라렌 등을 제치고 종합 2위로 시즌을 마감했다. 그리고 2014, 2015년에 로즈버그와 해밀턴을 앞세워 드라이버즈와 컨스트럭즈 부문을 모두 싹쓸이하며 최전성기를 누렸다.