W154 был построен компанией Daimler-Benz в ответ на введение новых правил Формулы в 1938 году. Они предусматривали максимальный объем 3000 куб. см для компрессорных двигателей и 4500 куб. см для обычных с варьирующимся минимальным весом. Двигателем для нового автомобиля послужил 48-клапанный V-образный 12-цилиндровый агрегат с углом развала цилиндров 60 градусов, с двойным турбокомпрессором и не менее чем девятью маслянных насосов. Двигатель использовал специальную топливную смесь, содержавшую метил алкоголь, нитробензин, ацетон, а также серу. Автомобиль потреблял приблизительно литр топлива на каждый пройденный километр (2.8 мили на галлон). W154 был способен везти с собой более 400 литров топлива (88 галлонов), размещавшихся в двух баках, один из которых располагался в хвосте, а другой - между водительским сидением и двигателем. Часть топлива фактически использовалась для охлаждения поршней.
В 1938 году, в успешных гонках Mercedes-Benz одержал 6 из 8 побед, остальные две достались Auto-Union. Гонщик Рудольф Каррачиола, управлявший тогда W154, стал Чемпионом Европы в третий, и последний раз.