W 1992 roku Mercedes zlecił firmie Ilmor zaprojektowanie silnika dla debiutującego w Formule 1 Saubera. Jednostka, oficjalnie nazwana „Sauber”, okazała się udana i w 1994 Mercedes oficjalnie wszedł do sportu jako dostawca silników Saubera, zakupując również część udziałów w Ilmorze. W 1995 roku Mercedes nawiązał długoletnie partnerstwo z McLarenem. Zwycięstwo Davida Coultharda w Grand Prix Australii 1997 było pierwszym triumfem Mercedesa jako dostawcy silników. W latach 1998–1999 Mika Häkkinen zdobył tytuł mistrza świata kierowców, a w 1998 roku McLaren został także mistrzem konstruktorów. W 2005 roku Mercedes przejął pełną kontrolę nad firmą Ilmor. W 2008 tytuł mistrza świata zdobył ścigający się samochodem McLaren-Mercedes Lewis Hamilton, a 2009 rok później tytuły zdobyli Jenson Button i Brawn-Mercedes.