Mercedes-Benz reemplazó al Typ 290 en 1937 cuando reveló la nueva línea Typ 320, que ofrecía una mejor relación potencia-peso y una amplia variedad de carrocerías.
Al igual que el 290, el 320 estaba disponible con dos distancias entre ejes y algunas formas, o simplemente como un chasis desnudo. Aparte del sedán y el convertible de dos puertas, el fabricante de automóviles ofreció un convertible de cuatro puertas con ventanas laterales removibles.

Gracias a su larga distancia entre ejes de 3,3 m (130 “), el Tourenwagen presentaba un compartimiento de motor largo con un par de ruedas de repuesto montadas a los lados. Los faros estaban encerrados en carcasas más esféricas, unidas directamente a los guardabarros delanteros en patas de fundición. Cuando el conductor lo abrió por completo, el automóvil se parecía a los vehículos estilo torpedo de los años 20, con el techo removible plegado detrás de la cabina. Sus guardabarros traseros más cortos despejaron el camino para la puerta trasera, facilitando la entrada y salida por la parte trasera. -pasajeros del asiento Por la misma razón, el fabricante de automóviles instaló un conjunto de pasos laterales entre los guardabarros delantero y trasero.

Mercedes-Benz colocó dos bancos revestidos de cuero en el automóvil para hasta cinco ocupantes. El delantero era lo suficientemente ancho para tres adultos, pero la palanca de cambios montada en el piso impedía un tercer pasajero en el medio. Una mejora significativa para el automóvil fue agregar un indicador de temperatura del refrigerante. El fabricante de automóviles lo montó en el panel de instrumentos al lado del velocímetro y el tacómetro.

El modelo de 1938 del W142 Typ 320 fue la última evolución sobre el modelo 290.
Presentaba mejoras para la comodidad y la eficiencia a alta velocidad.

El Typ 320 presentaba un motor de 3.2 litros al principio, en febrero de 1937 cuando se mostró en la Exposición Internacional de Automóviles y Motocicletas en Berlín. Con él, la marca cerró un hueco en el mercado entre los vehículos de tamaño medio y los vehículos de mayor formato. Se sospechaba que la versión de cuatro puertas con carrocería aerodinámica había sido diseñada por Spohn, uno de los constructores de carrocerías aerodinámicamente más prolíficos de la época.

El motor inicial de 3.2 litros presentaba 12 contrapesos para el cigüeñal, para reducir las vibraciones del motor. La solución funcionó y el motor funcionó sin problemas. El anterior carburador de tiro ascendente fue reemplazado por dos carburadores de tiro descendente. La transmisión de 4 velocidades con función de sobremarcha utilizada anteriormente (era, en realidad, una caja de cambios de tres velocidades), fue reemplazada por una caja de cambios de 4 velocidades totalmente sincronizada suministrada por la empresa ZF. La cuarta marcha tenía una relación de transmisión de 1:1, lo que hacía que el motor funcionara un 26 % más bajo que la versión anterior, a la misma velocidad. Eso hizo que el Typ 32 W142 IV fuera más rápido y con una mejor eficiencia de combustible. A fines de 1938, debido a la escasez de combustible de alto octanaje, se aumentó la cilindrada del motor a 3.4 litros, para mantener los mismos 78 hp.

El chasis presentaba una suspensión delantera independiente con una ballesta transversal. En la parte superior, la rueda estaba unida a un brazo de suspensión que descansaba sobre un resorte helicoidal en el interior. El eje oscilante trasero de doble articulación tenía dos resortes helicoidales a cada lado, uno detrás del otro. Se instalaron amortiguadores hidráulicos tipo palanca de doble acción en los ejes delantero y trasero.

En 1937, el envejecido Mercedes-Benz 290 fue reemplazado por el nuevo 320.
Por fin, los clientes podrían tener más poder para la lujosa marca alemana y una mayor variedad de carrocerías.

Al igual que su predecesor, el 320 se ofreció con dos distancias entre ejes y estaba disponible en más formas. Para aquellos que querían optar por un carrocero personalizado, Mercedes-Benz ofreció el automóvil como chasis. El Cabriolet B fue una de las mejores versiones convertibles construidas internamente por el fabricante de automóviles alemán.

Con una larga distancia entre ejes de 3,3 m (130”), el Cabriolet B presentaba un cofre largo con ruedas de repuesto montadas lateralmente y guardabarros arqueados largos. Los faros se montaron entre los guardabarros y el compartimiento del motor, y ya no requerían una barra como en el modelo 290. En la parte de atrás, había un baúl con llave.

En el interior, el automóvil presentaba dos asientos en la parte delantera y un banco en la parte trasera. El panel de instrumentos presentaba un indicador de temperatura del refrigerante. Los tres diales se instalaron en el medio del tablero. Un gran volante de cuatro radios realzaba el aspecto lujoso del coche.

Antes de 1938, el motor era un seis en línea con una cilindrada de 3,2 litros. Debido a la esperada escasez de calidad del combustible, en 1938 se aumentó el motor hasta los 3,4 litros, pero sin disminuir la potencia. La caja de cambios era una manual de 4 velocidades y una palanca separada para una marcha alta, necesaria para el crucero en carretera, con una relación de 1: 0,73.

El Typ D se lanzó como una extensión del Cabriolet B, con una configuración de cuatro puertas y una capacidad máxima de pasajeros de hasta cuatro.
El pilar B, que faltaba en el modelo B, se reintrodujo en este deportivo de cuatro plazas. Los elementos de estilo se heredaron de sus hermanos, como el diseño completo de la carrocería con el característico parabrisas dividido. Si bien el volumen de la cajuela no era exactamente el punto fuerte del vehículo, proporcionaba suficiente espacio para el equipaje de dos personas. A diferencia de algunos de sus compañeros estables, el modelo D estaba disponible con la opción de dos unidades de gasolina con un desplazamiento de 3,2 L y 3,4 L respectivamente.

El typ 320 N Kombinationswagen era el hermano “más suave” del N Coupe.
Más suave debido a su techo blando real y no por un interior de malvavisco y glaseado de chocolate en el tablero aunque, de ser así, probablemente habría sido el favorito entre los amantes de los dulces. El automóvil sigue el mismo patrón de diseño que su compañero estable de techo rígido, así como las partes internas, incluida la popular unidad de gasolina de 6 cilindros en línea. Se mantuvo el parabrisas dividido, mientras que los soportes de la rueda de repuesto se trasladaron a la parte trasera, lo que contribuyó al aspecto más fresco y esbelto del automóvil.

El 320 N Kombinations-Coupe es el coche transformador de los años 30 con 2 modos de conducción como cupé o descapotable.
El diseño fue llevado un paso más allá con el vehículo que recibió una carrocería más aerodinámica completa con líneas laterales onduladas y marcos de puertas y guardabarros delanteros/traseros perfectamente interconectados. Solo la parte delantera con ventilaciones laterales de doble fila y el diseño de las ruedas se transfirieron de los modelos regulares. Si bien el automóvil puede pasar fácilmente como un cupé, en realidad luce un techo rígido removible cuidadosamente camuflado para los entusiastas de la conducción descapotable. Aunque el vehículo se renovó visualmente, estaba propulsado por el mismo motor de gasolina de 78 hp y 6 cilindros en línea.

El typ 320 Limousine se puede describir como un automóvil regordete.
Elegante sin embargo pero gordita. Por razones más relacionadas con la seguridad que con el estilo, las líneas del automóvil se engrosaron, especialmente alrededor de la cabina, lo que contribuyó a la apariencia robusta general de este cuatro plazas. La parte delantera vio una ligera disminución de tamaño y la adición de múltiples ventilaciones laterales en forma de branquias, mientras que el techo recibió un gran techo panorámico deslizante operado manualmente que es anterior al nacimiento ulterior del tipo de techo corredizo Targa. Más elegante que la berlina, el interior del automóvil también se actualizó para satisfacer las demandas de los posibles propietarios.