Mercedes Grand Prix met plus de temps que Brawn GP pour gravir les échelons du succès. En 2010, le meilleur résultat obtenu est une série de podiums de Nico Rosberg, qui termine troisième des Grands Prix de Malaisie, de Chine et de Grande-Bretagne. La première pole position de l'équipe après son retour dans la discipline est obtenue en 2012, en Chine, par Nico Rosberg, qui obtient également la première victoire de son écurie. Nico Rosberg réalise, lors du Grand Prix d'Europe le premier meilleur tour en course de Mercedes depuis 1955. L'écurie Mercedes terminera quatrième du championnat des constructeurs en 2010 et 2011, cinquième en 2012, puis vice-champion (derrière Red Bull) en 2013, année qui voit la retraite définitive de Schumacher et l'arrivée de Lewis Hamilton au sein de l'écurie. Il faut attendre 2014, année d'un autre grand changement de réglementation, pour que Mercedes remporte le titre de champion du monde des constructeurs avec Nico Rosberg et Lewis Hamilton, le Britannique remportant, de plus, le titre de champion du monde des pilotes. Six autres titres pilotes (dont un avec Nico Rosberg en 2016) et constructeurs suivront.