Historia marki Mercedes-Benz związana jest z dwójką niemieckich pionierów motoryzacji, Karl Benz oraz Gottlieb Daimler. Obaj, niezależnie od siebie, pod koniec XIX wieku prowadzili prace nad rozwojem pojazdów do transportu indywidualnego opartych na silniku spalinowym. Karl Benz prowadził swoje prace pod szyldem powołanej przez siebie spółki Benz & Cie. (niem. Benz & Company Rheinische Gasmotoren-Fabrik) od 1883 roku. Trzy lata później niemiecki przemysłowiec opatentował skonstruowany przez siebie „Benz Patent-Motorwagen”, uznawany za pierwszy automobil. Trzykołowy pojazd napędzany silnikiem spalinowym z elektrycznym zapłonem był w stanie osiągnąć prędkość maksymalną 16km/h.

Z kolei Gottlieb Daimler założył swoje przedsiębiorstwo Daimler-Motoren-Gesellschaft (DMG) w 1890 roku wspólnie z Wilhelmem Maybachem. Początkowo firma skupiała się na produkcji silników spalinowych. Po śmierci Daimlera w 1900 r. Maybachowi udało się pozyskać kontrakt na produkcję aut wyścigowych dla Emila Jellinka, niemieckiego przemysłowca. Sukces sprzedażowy, jaki udało się ustanowić dzięki zamówieniu stał się początkiem przestawienia produkcji z samych silników na gotowe pojazdy.

Kryzys niemieckiej gospodarki po I wojnie światowej stał się punktem zwrotnym w historii obu przedsiębiorstw. W 1926 roku nastąpiło połączenie obu firm, w wyniku czego powstał Daimler-Benz, czyniąc jednocześnie nazwę „Mercedes-Benz” swoją marką handlową.

W 1930 roku zaczęto wytwarzać Mercedesa-Benz 770 – dużą luksusową limuzynę, która cieszyła się powodzeniem wśród państwowych dygnitarzy w nazistowskich Niemczech i zastąpiła model 630. Łącznie wyprodukowano ponad 200 egzemplarzy tego modelu. Jego produkcja trwała do 1943 roku.

W 1936 roku rozpoczęto montaż Mercedesa W136 (170V). Prosta konstrukcja zapewniła autu dużą niezawodność. Model osiągnął dużą popularność, dzięki czemu w krótkim czasie stał się najczęściej sprzedawanym modelem koncern Daimler-Benz przed wybuchem II wojny światowej. Do 1942 roku wyprodukowano łącznie ponad 70 tys. egzemplarzy tego modelu.
Po zakończeniu działań wojennych, Mercedes W 136 odegrał istotną rolę w procesie reparacji niemieckiego przemysłu motoryzacyjnego ze zniszczeń. Jego produkcję wznowiono w 1946 r. Trzy lata udostępniono wersję z silnikiem diesla.

Na początku lat 50. XX w. niemiecki producent wprowadził do produkcji serię luksusowych samochodów osobowych, nazywanych popularnie „pontonami”. W 1954 roku rozpoczęto produkcje modeli W105/W128/W180 z silnikami sześciocylindrowymi (tzw. Duży Ponton). W tym samym czasie wytwarzano auta z oznaczeniem W120/W121 z silnikami czterocylindrowymi (tzw. Mały Ponton).

W 1961 wprowadzono rodzinę pojazdów serii W110, zaliczających się do klasy średniej-wyższej, która zastąpiła Mercedesy W120 i W121. W 1965 roku nastąpiło odświeżenie gamy modelowej. Zmieniono wówczas oznaczenie na 200 oraz 200d (diesel). W tym samy roku w sprzedaży znalazł wariant kombi wspomnianej serii z oznaczeniem „Universal Wagon”. Co ciekawe jego wytwarzanie powierzono zewnętrznej firmie. Jednocześnie do produkcji wprowadzono również model 230 z silnikiem sześciocylindrowym.

W 1967 roku wytwórca aut z trójramienną gwiazda na masce zaprezentował model W114 (w Polsce nazywany „przejściówką” lub „puchaczem”, a w krajach zachodnich „Stroke-8”). Był to pierwszy Mercedes, w którym zastopowano konsolę środkową. Egzemplarze wyprodukowane po 1973 roku zostały wyposażone w bezwładnościowe pasy bezpieczeństwa. Produkcję zakończono w 1976 roku.
Następcą W 114 został W123, którego produkcja przypadła na lata 1975-1986. Wśród polskich kierowców auto zyskało przydomek „beczki”. Auto do dnia dzisiejszego stawiane jest za wzór bezawaryjności. Niczym niezwykłym były egzemplarze, które przejeżdżały ponad mln km bez większych usterek i problemów technicznych. W trakcie 10 lat produkcji z taśm fabrycznych zjechało ponad 2,7 miliona egzemplarzy wszystkich wariantów W 114.

Lata 80. i 90. XX wieku to okres bardzo dynamicznego rozwoju motoryzacyjnego koncernu ze Stuttgartu. W 1982 z taśm montażowych zjechały pierwsze egzemplarze Mercedesa W201, nazywanego potocznie „Baby-Benz”. Był to pierwszy po dłuższym czasie reprezentant Mercedesa w segmencie D. Projektem nadwozia zajął się włosi stylista Bruno Sacco.
W 1997 roku wprowadzono do produkcji model W168 – pierwszą generację klasy A. Był to pierwszy, przednionapędowy model Mercedesa. Początkowo zyskał on złą sławę z powodu brakiem stabilności, ujawnionym w trakcie tzw. testu łosia. Zdarzenie to wymusiło na Mercedesie montaż systemu ESP i modyfikacje zawieszenia. Trzecia generacja klasy pod względem gabarytów oraz stylistyki całkowicie zrywała z poprzednikami. Celem było zainteresowanie modelem młodszej klienteli.

W 2004 zadebiutował Mercedes-Benz W245 zaliczający się do klasy B – kolejny przedstawiciel segmentu C niemieckiego producenta. Od 2011 roku produkowana jest druga generacja tego modelu o oznaczeniu W246.

W 2015 roku niemiecki producent zmienił politykę oznaczania swoich modeli. Od tamtej człon GL jest zarezerwowany dla pojazdów sportowo-użytkowych, a „CL” dla pojazdów z nadwoziem coupe. Zmodyfikowana również nazewnictwo wersji silnikowych. Oznaczenia silników CDI zmieniono na D, a silniki hybrydowe z rodziny BlueTEC Plug-In Hybrid na„E”. Zmiany nie ominęły również nazw handlowych. Marka „AMG” stała się „Mercedes-AMG”, a Maybach – „Mercedes-Maybach”.