A finales de 1955 Mercedes-Benz decide cesar su participación en el automovilismo hasta que en el año 1988 regresa a la competición con el equipo suizo Sauber participando en el Campeonato Mundial de Deportes de Prototipos (conocido hoy en día como Campeonato Mundial de Resistencia), aliándose además con su compañero AMG en el Campeonato Alemán de Turismos (DTM). En 1989 Mercedes-Benz gana el Campeonato Mundial de Deportes de Prototipos y el piloto Jean-Louis Schlesser consigue el Campeonato de Pilotos. Además, los monoplazas alemanes C9 acaban primero y segundo en su participación ese año en las 24 Horas de Le Mans (24 Heures du Mans). Después de repetir Título en el Campeonato de Resistencia en 1990, en 1991 se centran en el Campeonato Alemán de Turismos mientras que Sauber decide experimentar en la Fórmula 1.
En su segunda temporada en el DTM consiguen ganar el Campeonatos de Constructores y Pilotos, siendo el teutón Klaus Ludwig quien lo consigue a los mandos del Mercedes 190 E. Asimismo, Mercedes-Benz brinda apoyo a Sauber en la Fórmula 1 con el suministro de motores al conjunto suizo, que les permite terminar sextos en el Campeonato de Constructores de Fórmula 1. Por su parte, en 1993 el equipo AMG consigue su victoria número 50 en el DTM y acaban la temporada segundos en el Campeonato. En 1994 Al Unser Jr. gana las 500 de Indianápolis en un coche de la marca Penske propulsado por un motor Mercedes-Benz. Klaus Ludwig y el equipo AMG se llevan de nuevo el Título en el DTM con el coche Mercedes-Benz C-Class. Los pilotos de Mercedes ganan once de las 24 carreras de la temporada.El 28 de octubre de 1994, Mercedes-Benz y el equipo de Fórmula 1 McLaren anuncian la firma de un contrato relativo a la cooperación entre ambos a largo plazo en la Fórmula 1. El acuerdo entra en vigor a partir del año 1995, pasándose a llamar dicha unión McLaren Mercedes. Ese año el equipo anglo-alemán acaba cuarto en el Campeonato de Constructores. Mika Häkkinen consigue dos segundas posiciones en Italia y Japón. Asimismo, Bernd Schneider lleva su AMG C-Class a la victoria tanto en el DTM como en el International Touring Car Championship (ITC). Al Unser Jr. termina en segunda posición en el Campeonato de la IndyCar. En 1996 McLaren Mercedes terminan de nuevo cuartos en la clasificación de Constructores en la Fórmula 1. Mika Häkkinen es quinto en la clasificación de Pilotos con David Coulthard en el séptimo lugar. Juntos logran seis podios y consiguen sumar puntos en quince ocasiones. Bernd Schneider es subcampeón en la ITC con su AMG Clase C, con los pilotos de Mercedes sumando seis victorias. La temporada 1997 está marcada por las primeras victorias desde la unión McLaren Mercedes en la Fórmula 1. David Coulthard gana el Gran Premio de Australia y el de Italia para terminar tercero en la clasificación final de Pilotos. Su compañero de equipo Mika Häkkinen consigue una victoria al cruzar el primero la bandera a cuadros del Gran Premio de Europa, y acaba la temporada en sexta posición. Con seis victorias en once carreras, AMG-Mercedes y Bernd Schneider se alzan con el Campeonato FIA GT. En la serie CART Mercedes-Benz se lleva el Campeonato de Constructores después de cosechar nueve victorias en 17 carreras.
En la temporada 1998 Mika Häkkinen y el equipo McLaren Mercedes consiguen el Campeonato de Pilotos y de Constructores. Häkkinen gana ocho veces, con David Coulthard sumando una victoria en un Gran Premio y terminando en tercer lugar en el ranking de pilotos. Klaus Ludwig, Ricardo Zonta y Mercedes AMG recogen los Títulos de Pilotos y Constructores en el Campeonato FIA GT. AMG Mercedes consigue el récord al ganar diez de diez carreras. Greg Moore suma dos victorias en las serie CART. En 1999 Mika Häkkinen repite éxito y consigue la corona del Campeonato del Mundo Fórmula 1 con cinco victorias en la temporada. El equipo McLaren Mercedes termina en segunda posición en el Campeonato de Constructores. David Coulthard gana dos Grandes Premios y termina cuarto en el Campeonato de Pilotos. El nuevo milenio no puede comenzar mejor para el equipo McLaren Mercedes y en el año 200o consiguen terminar subcampeones del Mundo, con Mika Häkkinen acabando primero en la clasificación de pilotos y con cuatro victorias en la temporada por tres de su compañero David Coulthard, quien acaba tercero en la clasificación de Pilotos. Por su parte, Bernd Schneider se lleva el Título en el Campeonato DTM con seis victorias.En 2001 el equipo McLaren Mercedes se asegura el segundo puesto tanto en los Campeonatos de Pilotos y Constructores, con David Coulthard terminando segundo y Mika Häkkinen quinto. Los dos pilotos consiguen dos victorias. Bernd Schneider gana el segundo Título consecutivo en el DTM con tres victorias. Con ocho victorias en diez carreras, Mercedes-Benz vuelve a ser el fabricante más exitoso en el Campeonato Alemán de Turismos. Mika Häkkinen deja de correr en la Fórmula 1 al final de la misma temporada. En 2002 el equipo McLaren Mercedes termina el Campeonato de Constructores en el tercer lugar de la general. David Coulthard, quien gana el Gran Premio de Mónaco, termina quinto en el Campeonato de Pilotos, mientras que su nuevo compañero de equipo, Kimi Räikkönen, acaba sexto. Los dos pilotos, así como el tercer piloto Alexander Wurz, forman la alineación del equipo McLaren Mercedes para el año 2003. En el DTM Mercedes-Benz gana cinco de las diez carreras, entre las que están las del recién llegado Jean Alesi. Bernd Schneider acaba subcampeón y Mercedes AMG/Vodafone gana el Título de Constructores.
David Coulthard gana la primera carrera de la temporada 2003 en Melbourne, con Kimi Räikkönen consiguiendo su primera victoria en un Gran Premio dos semanas después en Kuala Lumpur. El finlandés termina la temporada subcampeón por solo dos puntos de diferencia después de 16 carreras por detrás del Campeón del Mundo Michael Schumacher. El equipo McLaren Mercedes acaba el Campeonato de Constructores en tercera posición. Bernd Schneider (Vodafone AMG-Mercedes) se adjudica su cuarto Título en el DTM para agregar a sus anterioriores de 1995, 2000 y 2001. Mercedes-Benz consiguen ganar nueve de cada diez carreras. En 2004 Kimi Räikkönen gana el Gran Premio de Bélgica en Spa-Francorchamps, y consigue dos segundos puestos en Silverstone y São Paulo, terminando tercero en el Gran Premio inaugural de China. Acaba séptimo en el del Campeonato del Mundo de Pilotos, y el equipo McLaren Mercedes es quinto en el Campeonato de Constructores. David Coulthard deja al equipo después de 150 carreras en la Fórmula 1, siendo Juan Pablo Montoya quien se convierte en el nuevo compañero de equipo de Kimi para la temporada 2005. Gary Paffett (C-Class AMG-Mercedes) ganas tres citas del Campeonato DTM.La temporada 2005 es muy positiva para el equipo McLaren Mercedes ya que consiguen ganar 10 de 19 carreras de Fórmula 1. Kimi Räikkönen gana siete Grandes Premios y Juan Pablo Montoya se lleva tres victorias. El finlandés termina la temporada como subcampeón, mientras que el equipo termina el Campeonato de Constructores también en segundo lugar. Gary Paffett se adjudica el Campeonato del DTM. El inglés gana cinco de las once carreras; Jean Alesi, Mika Häkkinen y Bernd Schneider consiguen tres victorias más para Mercedes-Benz. Mercedes-Benz también logra hacerse con el Título de Constructores. Un joven piloto de 20 años de edad, llamado Lewis Hamilton, que ha sido apoyado por McLaren y Mercedes-Benz desde el año 1997, gana la Fórmula 3 Euro Series en la temporada 2005. El equipo McLaren Mercedes acaba tercero en el Campeonato Mundial de Constructores en 2006. Kimi Räikkönen termina quinto en la clasificación general de pilotos, mientras que Juan Pablo Montoya acaba octavo. Tras la salida inesperada del equipo de Juan Pablo con rumbo a la Nascar, el piloto español Pedro de la Rosa sustituye al colombiano y termina undécimo en la clasificación de pilotos con un segundo puesto en el Gran Premio de Hungría. Kimi deja el equipo al final del año, momento en el que el equipo anglo-alemán se hace con los servicios del dos veces Campeón del Mundo Fernando Alonso y del debutante en la categoría reina Lewis Hamilton (Campeón de la GP2), mientras que Pedro de la Rosa y Gary Paffett son los pilotos reserva y de pruebas. Por su parte, Bernd Schneider gana su quinto Título en la DTM. Mercedes-Benz consigue ganar seis de diez carreras con Bruno Spengler consiguiendo cuatro victorias y Bernd Schneider dos. El joven Paul di Resta gana la Fórmula 3 Euro Series.
La temporada 2007 va a ser una temporada bastante difícil para el equipo Vodafone McLaren Mercedes. Lewis Hamilton y Fernando Alonso consiguen ocho victorias en los 17 Grandes Premios del año. Lewis Hamilton se convierte el piloto novato más exitoso al logar terminar nueve veces consecutivas en el podio en los primeros nueve Grandes Premios de su carrera en la Fórmula 1, y con un total de cuatro victorias. El británico termina la temporada en segundo lugar con 109 puntos, un punto por detrás del Campeón del Mundo de 2007 Kimi Räikkönen, quien se hace con la corona en la última carrera del año en Interlagos. Fernando Alonso es tercero en la clasificación final, también con 109 puntos. Esa temporada 2007 está además marcada en negro para el equipo ya que son acusados de espionaje al equipo Ferrari, perdiendo todos sus puntos en el Campeonato de Constructores, y el equipo de Woking debe pagar una multa que asciende a los 100 millones de dólares. En el DTM, Mercedes-Benz logra siete de diez victorias, seis de ellas con el nuevo AMG-Mercedes C-Class. Bruno Spengler termina el Campeonato en segundo lugar. La última carrera de la temporada en Hockenheim es la carrera 300 de la marca y la victoria de Jamie Green es la 141ª para Mercedes-Benz en el Campeonato del DTM. Romain Grosjean gana la Fórmula 3 Euro Series con Dallara Mercedes.Lewis Hamilton se lleva el Título de Fórmula 1 al ganar cinco de las 18 carreras en 2008. Él consigue el Título en una dramática carrera final en Brasil cuando se asegura el quinto puesto en la última curva del circuito paulista, posición que es suficiente para asegurar la victoria en el Campeonato por delante de Felipe Massa, quien durante segundos fue el ganador virtual de 2008. Heikki Kovalainen aterriza en el equipo y gana su primer Gran Premio en Hungría, terminando la temporada séptimo. McLaren Mercedes es segundo en la clasificación de Constructores. En el DTM, Mercedes-Benz gana cinco de las once carreras. Paul Di Resta termina la temporada segundo en la general, mientras que Mercedes-Benz Bank AMG Mercedes se lleva el Título de Constructores. Nico Hülkenberg gana la Fórmula 3 Euro Series con Dallara Mercedes.
Así bien, la temporada 2009 va a marcar un punto de transición para la Directiva del Grupo Mercedes ya que a finales de la misma deciden probar suerte como equipo único en la Fórmula 1. Ese mismo año, los coches con motor Mercedes-Benz ganan diez carreras de 17, y el equipo cliente suyo Brawn GP se lleva ambos Campeonatos de Fórmula 1, el de Pilotos y Constructores, bajo la dirección de Ross Brawn. El equipo Vodafone McLaren Mercedes gana el Gran Premio de Hungría con Lewis Hamilton equipando el KERS en el coche (primer equipo en conseguirlo en la Fórmula 1), así como el Gran Premio de Singapur, para terminar quinto en la general del Campeonato de Pilotos. Heikki Kovalainen termina duodécimo. En el DTM, Mercedes-Benz ganan seis carreras de diez, con Gary Paffett siendo subcampeón en la clasificación de Pilotos. Jules Bianchi gana la Fórmula 3 Euro Series con Dallara Mercedes.
Al final del año, Daimler y Aabar Investments PJSC adquieren juntos una participación del 75,1 por ciento de Brawn GP, y anunciar que el equipo participará en la temporada 2010 bajo el nombre de Mercedes GP Petronas Formula 1 Team, contando en sus filas con el siete veces Campeón del Mundo de Fórmula 1 Michael Schumacher y su compatriota Nico Rosberg. Además, Daimler AG y el Grupo McLaren llegan a un acuerdo por el que McLaren recomprará el 40 por ciento de las acciones de Daimler pertenecientes al Grupo McLaren. En 2010 Mercedes GP Petronas acaba en cuarta posición en el Campeonato de Constructores en el año del debut de las nuevas Flechas de Plata como equipo independiente. Nico Rosberg termina en el séptimo lugar y Michael Schumacher en la novena posición en la clasificación de Pilotos. McLaren Mercedes gana cinco Grandes Premios con el propulsor alemán. En el DTM, Paul Di Resta consigue el Título de Pilotos por delante de sus compatriotas de Mercedes Gary Paffett y Bruno Spengler. El equipo de Salzgitter AMG Mercedes / Mercedes-Benz Bank AMG gana Campeonato de Equipos, siendo Mercedes el fabricante más exitoso del año con nueve victorias en once carreras. En la Fórmula 3 Euro Series, los coches propulsados por motores Mercedes ganan seis de las 18 carreras.
En la temporada 2011 Mercedes GP Petronas termina de nuevo en cuarto lugar en el Campeonato de Constructores, con Nico Rosberg séptimo y Michael Schumacher octavo en el Campeonato de Pilotos. Una temporada que sigue siendo de transición para el equipo alemán en la que se siguen asentándose en la base de Brackley. McLaren Mercedes gana seis Grandes Premios. En DTM, Mercedes-Benz pilotos ganan cuatro carreras, incluyendo el final de la temporada en Hockenheim, que marca la 85º victoria en 159 carreras para el AMG Mercedes C-Class, la que es su última carrera en el DTM. En la Fórmula 3 Euro Series, Mercedes-Benz consigue los dos Títulos con el piloto español Roberto Merhi llevándose el de Pilotos. El W03 se muestra un monoplaza muy competitivo en las primeras carreras del Mundial de 2013, lo que permite a Nico Rosberg brindarle al equipo Mercedes la victoria en el Gran Premio de China, sumando el piloto alemán su primera victoria en la Fórmula 1 desde su debut en la categoría reina en 2006 con el equipo Williams. Esta victoria supone para el equipo Mercedes volver a lo más alto del podio 57 años después, ya que la última vez que lo hicieron fue en 1955 con Juan Manuel Fangio en el circuito italiano de Monza. No obstante, lo que había sido un comienzo prometedor de temporada, pasa a ser un final paupérrimo de la misma. El rendimiento del equipo Mercedes decreció considerablemente y tanto él como su compañero de equipo Michael Schumacher se vieron con problemas para entrar en la Q3 en muchos Grandes Premios. Nico Rosberg termina noveno en la clasificación de pilotos con 93 puntos, superando por tercer año consecutivo a su compatriota Michael Schumacher quien acaba decimotercero con 49 puntos, que hace que Mercedes se vea superado en el Campeonato de Constructores por la escudería Lotus en la lucha por la cuarta posición.En 2014 desde Brackley quieren apostar fuerte por el equipo de Fórmula 1 y cuentan con varias caras nuevas, como Lewis Hamilton en detrimento de Michael Schumacher, quien definitivamente dice adiós al Gran Circo, Niki Lauda, que sustituye a Norbert Haug, o Toto Wolff, que se convierte en el nuevo Director Ejecutivo del equipo. El nuevo coche, el W04, fue inherentemente muy rápido, sobre todo en calificación, pero era muy duro con los neumáticos. Cuatro pole-position consecutivas preceden a la primera victoria del año con Rosberg en Mónaco, seguidas de otras dos en Gran Bretaña (Rosberg) y Hungría (Hamilton). Aunque terminaron segundos en el Campeonato de Constructores por detrás de los intocables Red Bull, su temporada se vio empañada por un test “secreto” con Pirelli después del Gran Premio de España, tras el cual su rendimiento en carrera mejora mucho (sus tres victorias fueron después de ese test).
En 2014 y ante el tremendo cambio en la normativa técnica, Mercedes va a por todas decidida a obtener los frutos de tanto trabajo. Y así es, con una fortísima unidad de potencia, el equipo alemán saca partido desde el comienzo de la temporada. Pese a tener algún que otro problema técnico, dominan la primera temporada de la era del motor híbrido, ganando con un nuevo récord en 16 de las 19 carreras, con 11 dobletes acabados. De esta forma, se aseguran el campeonato de constructores con tres rondas aún por disputar, y vuelven a conseguir el título de pilotos con Lewis Hamilton, algo que no pasaba desde que lo hiciese Juan Manuel Fangio en los años 50. En 2015 siguen Hamilton y Rosberg como pilotos del equipo, y se espera que haya más igualdad en la pista en cuanto a unidad de potencia se refiere.