Memasuki musim 1994, Sauber mempromosikan Heinz-Harald Frentzen dari test driver sebagai pembalap kedua menggantikan JJ Lehto. Sedangkan Karl tetap dipertahankan. Frentzen tampil menakjubkan sejak awal sampai akhir musim. Pada tahun yang sama, Sauber praktis tak bekerjasama lagi dengan Ilmor karena telah diambil alih oleh Mercedes-Benz. Pada tahun 1994, tim Sauber ditimpa musibah. Karl terluka parah dan koma karena menabrak dinding saat sesi latihan GP Monako. Namun performa Frentzen yang prima menempatkan Sauber di urutan delapan Kejuaraan Konstruktor dengan 12 poin. Pada akhir musim, hubungan Sauber dan Mercedes-Benz tak bisa diselamatkan karena sejumlah konflik yang melanda dua perusahaan tersebut. Mercedes kemudian mengalihkan pasokan mesinnya ke tim McLaren mulai tahun 1995 dikarenakan menurut mereka McLaren bisa menjamin dan mengantarkan Mercedes menjadi mesin juara karena dukungan sumber daya dan teknologi yang lebih maju ketimbang yang dimiliki oleh Sauber.