Ilmor memulai debut mereka di dalam ajang F1 sebagai pembuat mesin untuk Mercedes-Benz, ketika mereka menjadi pemasok mesin untuk tim Sauber, yang kemudian bertahan sampai dengan akhir musim 1994. Pada musim 1995, mereka berpindah ke tim McLaren, dan kemudian berhasil meraih kemenangan perdananya pada musim 1997 di Australia. Pada musim 1999, Ilmor/Daimler kemudian membeli 40% saham tim McLaren. Dibawah pasokan mesin Mercedes-Benz dari Ilmor, tim McLaren berhasil memenangi tiga gelar juara dunia pembalap (Mika Hakkinen di musim - dan Lewis Hamilton di musim ) dan satu kali gelar konstruktor (). Pada musim , Ilmor, yang kini telah berubah menjadi Mercedes-Benz HighPerformanceEngines Ltd., juga melebarkan sayap mereka, dengan menjadi pemasok mesin bagi tim Force India dan juga Brawn GP. Tim Brawn GP secara mengejutkan mampu menjadi juara dunia pembalap dan konstruktor di musim 2009, dan menjadi tim yang pertama dalam sejarah yang mampu menjadi juara dunia di musim perdana mereka, melalui duet pembalap Jenson Button dan Rubens Barrichello.