Im Vorfeld der Fusion haben sich Benz und Daimler darauf geeinigt, dass die DMG zunächst die Rennaktivitäten der beiden Marken weiterführt. Dem entspricht auch der Schwerpunkt auf den Stuttgarter Kompressorfahrzeugen in den beiden Jahren vor 1926 sowie nach dem vollzogenen Zusammenschluss. Rennwagen mit mechanischem Lader baut Mercedes schon seit einigen Jahren. Das bisher leistungsstärkste Fahrzeug dieser Art ist der von Ferdinand Porsche konstruierte 2-Liter-Achtzylinder-Kompressor-Rennwagen, der allgemein als „Typ Monza“ bezeichnet wird, da er seine Rennpremiere im Oktober 1924 beim Großen Preis von Italien hat.

Mit einem dieser Rennwagen siegt Rudolf Caracciola am 11. Juli 1926 beim 1. Großen Preis von Deutschland für Sportwagen auf der Avus in Berlin. Er gewinnt das 392,3 Kilometer lange Rennen mit 135,2 km/h Durchschnittsgeschwindigkeit. Weil der als Grand-Prix-Fahrzeug konzipierte Wagen mit Zweiliter-Triebwerk als Sportwagen startet, wird die Karosserie von der Rennabteilung so umgebaut, dass formal vier Sitzplätze vorhanden sind.

Auch wenn der Monza-Rennwagen künftig keine große Rolle mehr im Rennsport-Engagement des neuen Unternehmens spielen wird, markiert der erste deutsche Grand Prix doch den Beginn einer neuen Zeitrechnung im Motorsport: Alfred Neubauer, der seine Rolle künftig weniger als Rennfahrer denn als Organisator sieht, entwickelt ein Konzept für die detaillierte Kommunikation zwischen Box und Fahrern mithilfe von Flaggen und Informationstafeln sowie für einen präzise geplanten Ablauf der Boxenstopps. Beim Rennen „Rund um die Solitude“ am 12. September 1926 arbeitet Neubauer erstmals mit seinem Zeichensystem.

Der Mercedes-Benz Typ S Tourenwagen – S für „Sport“ – aus dem Jahr 1927 ist der erste Kompressor-Sportwagen, der komplett unter der Regie von Mercedes-Benz auch für Rennzwecke entwickelt wird. Diese Weiterentwicklung des Rennsport-Tourenwagens Typ K gilt als erstes Modell in der Reihe der sogenannten „Weißen Elefanten“. Mit diesem auf den ersten Blick wenig schmeichelhaften Namen versieht die Rennsportgemeinde jene schweren Wagen der Typen S bis SSKL, mit denen Mercedes-Benz die Rennszene Ende der 1920er- und Anfang der 1930er-Jahre souverän beherrscht. Groß sind die in der weißen Rennfarbe Deutschlands lackierten Boliden, stark und mächtig. Doch da endet der Vergleich mit den Dickhäutern auch schon.

Denn die 1,9 Tonnen schweren Fahrzeuge mit ihrem gewaltigen anfänglich 6,8-Liter-Motor deklassieren die leichten, wendigen Rennwagen der Konkurrenz immer wieder. Auf den im Vergleich zum Typ K niedriger liegenden und mit verbessertem Fahrwerk ausgerüsteten Fahrzeugen dieser Reihe gelangt Rudolf Caracciola zu Weltruhm: Mit dem Typ S gewinnt er am 19. Juni 1927 vor seinem Teamkollegen Adolf Rosenberger das Eröffnungsrennen auf dem Nürburgring in der Klasse der Sportwagen mit mehr als 5 Liter Hubraum, insgesamt holt er 1927 elf Gesamt- und Klassensiege. Siegreich sind auch andere Fahrer von Mercedes-Benz: Zu den Triumphen der Marke gehört der dreifache Sieg beim Großen Preis von Deutschland für Sportwagen auf dem Nürburgring über 509,4 Kilometer am 17. Juli 1927, als Otto Merz (Gesamtsieger), Christian Werner und Willy Walb auf Mercedes-Benz Typ S das Rennen dominieren.

Daimler-Benz nimmt 1927 werksseitig an mehr als 90 Rennen und anderen Motorsportveranstaltungen teil. Dabei gewinnen die „Weißen Elefanten“ überwältigend oft – das gilt für Bergrennen und Automobilturniere ebenso wie für Rundstreckenrennen. Der Sechszylinder des Mercedes-Benz Typ S entwickelt mit zugeschaltetem Kompressor 132 kW (180 PS) bei 3.000/min. Von dieser gewaltigen Kraft wollen auch Privatfahrer profitieren – ein Wunsch, den Mercedes-Benz gern erfüllt. So sind diese Sportwagen auch für die nicht rennfahrende Kundschaft erhältlich und werden auf öffentlichen Straßen zum begehrten Fahrzeug wohlhabender Herrenfahrer. Die Privatfahrer starten mit ihren Kompressor-Automobilen auch bei zahlreichen Wettbewerben, doch die perfektionierte Rennausführung bleibt den Werkspiloten vorbehalten.

Unermüdlich arbeiten die Ingenieure und Konstrukteure an der weiteren Verbesserung des großen Entwurfs Typ S. Das Ergebnis dieser Bemühungen debütiert 1928 – der Mercedes-Benz Typ SS Rennsport-Tourenwagen. Im Namen des neuen Spitzenmodells steht das weitere S für „Super“. Der wichtigste Unterschied zum Wagen des Jahrgangs 1927 ist der neue Motor M 06, der den M 9856 des Typ S ablöst. Die Ziffer 06 in der Typbezeichnung des Motors erinnert daran, dass dieses Aggregat einer der ersten in der gemeinsamen Motorentwicklung von Mercedes-Benz entstandenen Antriebe ist. Aus 7 Liter Hubraum mobilisiert es zunächst 103 kW (140 PS) ohne Kompressor und 147 kW (200 PS) bei 3.300/min mit mechanischem Lader.

Zu den großen Erfolgen des Typ SS auf der Rennstrecke gehört der Dreifachsieg beim Großen Preis von Deutschland am 15. Juli 1928 auf dem Nürburgring. Wegen der extremen Hitze müssen die Fahrer sich ablösen. Christian Werner führt den Wagen von Rudolf Caracciola an erster Stelle ins Ziel, vor Otto Merz und dem Team Werner/Walb. Drei Siege gibt es für Mercedes-Benz auch beim 16. Semmering-Rennen im September 1928: Karl Wenzler gewinnt in der Klasse der Tourenwagen bis 8 Liter Hubraum auf Mercedes-Benz Typ S (Durchschnitt 77,4 km/h), Ernst Günther von Wentzel-Mosau wird Sieger in der Klasse der Sportwagen bis 8 Liter auf Mercedes-Benz Typ SS (Durchschnitt 83,8 km/h) und Rudolf Caracciola schließlich gewinnt den Wettbewerb der Rennwagen bis 8 Liter Hubraum mit einer Weiterentwicklung des Typ SS. Sein Durchschnittstempo von 89,9 km/h ergibt die beste Zeit des Tages.

Die Beliebtheit von Bergrennen in Deutschland führt 1928 zur Entwicklung des Typ SSK. Der Wagen (das zusätzliche K steht für „Kurz“) ist technisch weitgehend baugleich mit dem Modell SS, hat aber einen kürzeren Radstand, 2.950 Millimeter statt 3.400 Millimeter und somit auch eine kürzere Karosserie. Das macht den SSK zum perfekten Fahrzeug für die engen Bergstraßen mit ihren vielen Serpentinen. Auf dem Mercedes-Benz SSK eröffnet Rudolf Caracciola im erstmals ausgetragenen Großen Preis von Monaco im April die Rennsaison 1929 für Mercedes-Benz und kommt auf Platz 3. Im selben Monat wird er Gesamtsieger des Prager Bergrennens Königsaal–Jilowischt. Und die International Tourist Trophy in Irland gewinnt er im August bei strömendem Regen mit einem Durchschnitt von 117,2 km/h über 410 Meilen ebenfalls.

In der Konkurrenz um den Großen Preis der Nationen für Sportwagen auf dem Nürburgring über 508,7 Kilometer am 14. Juli 1929 sind diesmal die leichten Bugatti überlegen und erringen einen Doppelsieg. Das Team August Momberger/Max Arco-Zinneberg kommt mit einem Typ SSK auf den 3. Platz. Auch in Übersee wird der SSK eingesetzt: In seiner Wahlheimat Argentinien erringt Carlos Zatuszek ab 1929 zahlreiche Erfolge. Caracciola prägt mit dem Typ SSK ebenfalls die Rennsaison 1930 für Mercedes-Benz: Er siegt im Großen Preis von Irland in Dublin und gewinnt bei der erstmals ausgeschriebenen Europa-Bergmeisterschaft in der Sportwagenklasse alle Läufe, an denen er teilnimmt: Königsaal–Jilowischt (damalige Tschechoslowakei), Cuneo (Italien), Shelsley Walsh (Großbritannien), Klausenpass (Schweiz), Schauinsland (Deutschland), Semmering (Österreich) und Schwabenberg (Ungarn). So wird er unangefochten Europa-Bergmeister.

1931 tritt Caracciola mit dem SSKL – der letzten Ausbaustufe des Typ SSK – bei der traditionsträchtigen Mille Miglia an. Der weiterentwickelte und gewichtsreduzierte Rennsportwagen leistet mittlerweile aus dem 7,1-Liter-Motor 176 kW (240 PS) ohne und 221 kW (300 PS) mit Kompressor. Das ist gut für eine Höchstgeschwindigkeit von 235 km/h. Äußerlich ist der Wagen vor allem durch die Erleichterungsbohrungen in verschiedenen Bauteilen zu erkennen. Dadurch sparen die Konstrukteure viel Gewicht ein: Die Bohrungen an Fahrzeugrahmen und Traversen machen den SSKL um 125 Kilogramm leichter. Allerdings bringt der Sportwagen immerhin noch rund 1.352 Kilogramm auf die Waage.

Gleich der Auftakt des Rennjahres 1931 ist ein Paukenschlag: Caracciola und sein Beifahrer Wilhelm Sebastian gewinnen auf Mercedes-Benz SSKL (das L für „Leicht“) die Mille Miglia. Damit geht der Gesamtsieg in diesem prestigeträchtigen Rennen, das seit 1927 durchgeführt wird, zum ersten Mal an einen Fahrer, der nicht aus Italien stammt. Caracciola beschreibt später diese Mille Miglia eindrücklich: „1.600 Kilometer auf staubigen Landstraßen, an Schluchten und Abgründen vorbei … durch scheußliche Korkenzieherkurven und Serpentinen; durch Städte und Dörfer und wieder über lattengerade Straßen mit 150, 160, 170 Kilometer Durchschnitt … eine Nacht und wieder einen Tag lang.“ Die Vorteile der italienischen Fahrer scheinen zu überwiegen: Die Piloten kennen die Strecke, und da einige Fabrikate mit fast 50 Fahrzeugen an den Start gehen, sind zahlreiche Depots mit Mechanikern entlang der Strecke postiert. Solche Mittel aufzubieten ist Mercedes-Benz nicht möglich.

Doch Caracciola nimmt die Herausforderung an: „Sechzehn Stunden saß ich hinter dem Lenkrad, sechzehn Stunden lang donnerten wir längs und quer durch Italien, tasteten wir uns am Strahlenbündel des Scheinwerfers durch die Nacht, fuhren hinein in die blendende Grelle des Frühlingstags.“ Tatsächlich fährt der Mercedes-Benz Chefpilot am 13. April 1931 als Sieger der Mille Miglia über die Ziellinie: Durchschnittstempo 101,1 km/h und damit ein neuer Rekord. 24 Jahre später wird einem Stuttgarter Werksfahrer erneut dieser Coup gelingen: dem Briten Stirling Moss am Steuer des Mercedes-Benz 300 SLR.

1931 muss Caracciola jedoch in einem Privatteam antreten, das lediglich vom Werk unterstützt wird: Einen eigenen Rennstall können die Stuttgarter in diesem Jahr wegen der Auswirkungen der internationalen Wirtschaftskrise nicht mehr unterhalten. Der weiterentwickelte SSK, mit dem Daimler-Benz seinen besten Piloten ausstattet, ist dennoch ein schlagkräftiger Trumpf auf der Rennstrecke. Caracciola gewinnt 1931 auch das Eifelrennen, den Großen Preis von Deutschland und das Avus-Rennen. Mit fünf Siegen bei fünf Starts wiederholt er seinen Titelgewinn als Europa-Bergmeister bei den Sportwagen.

In der Saison 1932 zieht sich das Stuttgarter Werk wegen der weiter steigenden wirtschaftlichen Probleme ganz aus dem Rennsport zurück. Rudolf Caracciola muss sich ein anderes Engagement suchen und findet es bei Alfa Romeo. Trotzdem gibt es noch einen aufsehenerregenden Erfolg für den Mercedes-Benz SSKL: Beim Berliner Avus-Rennen tritt Privatfahrer Manfred von Brauchitsch mit einem dieser Fahrzeuge an, das er in Eigenregie mit einer Stromlinienkarosserie hat versehen lassen. Der Entwurf dafür stammt von dem bekannten Aerodynamiker Reinhard Koenig-Fachsenfeld, ausgeführt werden die Blecharbeiten bei der Firma Vetter in Cannstatt.

Dank der deutlich verbesserten Aerodynamik erreicht der vom Publikum liebevoll „Gurke“ genannte Typ SSKL eine höhere Höchstgeschwindigkeit als die Werksausführung und ermöglicht von Brauchitsch den Sieg. Nach einem packenden Duell an der Spitze gewinnt der Privatfahrer mit einer Durchschnittsgeschwindigkeit von 194,2 km/h knapp vor dem Alfa Romeo von Rudolf Caracciola, der 1932 während der Rennabstinenz des Daimler-Benz Werksteams für die italienische Marke startet. Damit sichert sich von Brauchitsch einen Platz in der Mercedes-Benz Rennmannschaft des Jahres 1934. Die Zeit der „Weißen Elefanten“ als Rennfahrzeuge ist jedoch vorüber: Am Horizont zeichnet sich eine neue Ära ab, in der Mercedes-Benz den Erfolg der legendären S-Reihe noch übertreffen wird.