Mercedes-Benz заменил Typ 290 в 1937 году, когда представил новую линейку Typ 320, которая предлагала лучшее соотношение мощности к весу и широкий выбор кузовов.
Как и 290, 320 был доступен с двумя колесными базами и несколькими формами или просто как голое шасси. Помимо седана и двухдверного кабриолета, автопроизводитель предлагал четырехдверный кабриолет со съемными боковыми окнами.

Благодаря длинной колесной базе 3,3 м (130 дюймов) Tourenwagen отличался длинным моторным отсеком с парой запасных колес, установленных по бокам. Фары были заключены в более сферические корпуса, прикрепленные непосредственно к передним крыльям на литых опорах. Когда водитель полностью открыл ее, автомобиль напоминал машины-торпедоносцы 20-х годов со сложенной за кабиной съемной крышей, а более короткие задние крылья расчищали путь для задней двери, облегчая посадку и высадку сзади. -место для пассажиров.По этой же причине автопроизводитель установил набор боковых подножек между передними и задними крыльями.

Mercedes-Benz разместил в автомобиле две кожаные скамьи, в которых могут разместиться до пяти человек. Передний был достаточно широк для трех взрослых, но установленная на полу ручка переключения передач мешала третьему среднему пассажиру. Значительным улучшением автомобиля стало добавление указателя температуры охлаждающей жидкости. Автопроизводитель установил его на приборной панели рядом со спидометром и тахометром.

Модель W142 Typ 320 1938 года была последней эволюцией по сравнению с моделью 290.
В нем были улучшены комфорт и эффективность на высоких скоростях.

Сначала Typ 320 оснащался 3,2-литровым двигателем, в феврале 1937 года, когда он был показан на Международной автомобильной и мотоциклетной выставке в Берлине. С его помощью бренд закрыл нишу на рынке между автомобилями среднего размера и автомобилями самого большого формата. Предполагалось, что четырехдверная версия с обтекаемым кузовом была разработана Споном, одним из самых плодовитых производителей кузовов с аэродинамическими формами того времени.

Первоначальный 3,2-литровый двигатель имел 12 противовесов для коленчатого вала, чтобы уменьшить вибрации двигателя. Решение сработало, и двигатель заработал ровно. Прежний карбюратор с восходящей тягой был заменен двумя карбюраторами с нисходящей тягой. Используемая ранее 4-ступенчатая коробка передач с функцией овердрайва (фактически это была трехступенчатая коробка передач) была заменена полностью синхронизированной 4-ступенчатой коробкой передач, поставляемой компанией ZF. Четвертая передача имела передаточное число 1: 1, из-за чего двигатель работал на 26% ниже, чем в предыдущей версии, при той же скорости. Это сделало Typ 32 W142 IV более быстрым и экономичным. В конце 1938 года из-за нехватки высокооктанового топлива рабочий объем двигателя увеличили до 3,4 л, чтобы сохранить прежние 78 л.с.

Шасси имело независимую переднюю подвеску с поперечной листовой рессорой. Вверху колесо крепилось к рычагу подвески, который опирался на спиральную пружину с внутренней стороны. Задний двухшарнирный поворотный мост имел по две винтовые рессоры с каждой стороны, расположенные одна за другой. Как на переднем, так и на заднем мосту устанавливались гидравлические амортизаторы рычажного типа двойного действия.

В 1937 году стареющий Mercedes-Benz 290 был заменен более новым 320.
Наконец-то у покупателей появилось больше возможностей для роскошного немецкого бренда и более широкий выбор кузовов.

Как и его предшественник, 320 предлагался с двумя колесными базами и был доступен в большем количестве форм. Для тех, кто хотел пойти на кастом кузовостроения, Mercedes-Benz предложил автомобиль в качестве шасси. Cabriolet B был одним из лучших кабриолетов, построенных немецким автопроизводителем.

Кабриолет B с длинной колесной базой 3,3 м (130 дюймов) отличался длинным капотом с боковыми запасными колесами и длинными арочными крыльями. Фары были установлены между крыльями и моторным отсеком, и им больше не требовалась планка, как на модели 290. В задней части имелся запирающийся ствол.

Внутри автомобиля было два сиденья спереди и скамья сзади. На приборной панели был датчик температуры охлаждающей жидкости. Все три циферблата были установлены посередине приборной панели. Большой четырехспицевый руль подчеркивал роскошный вид автомобиля.

До 1938 года двигатель был рядным шестицилиндровым двигателем рабочим объемом 3,2 литра. В связи с ожидаемым дефицитом качества топлива в 1938 году объем двигателя был увеличен до 3,4 л, но без снижения мощности. Коробка передач была 4-ступенчатой механической и отдельным рычагом для высокой передачи, необходимой для движения по шоссе, с передаточным числом 1:0,73.

Typ D был запущен как расширение кабриолета B с четырехдверной конфигурацией и максимальной пассажировместимостью до четырех человек.
Центральная стойка, отсутствовавшая в модели B, была вновь представлена в этом спортивном четырехместном автомобиле. Элементы стиля были заимствованы у его братьев и сестер, например, дизайн корпуса с фирменным разделенным ветровым стеклом. Хотя объем багажника был не совсем сильной стороной автомобиля, в нем было достаточно места для багажа на двоих. В отличие от некоторых своих собратьев, модель D была доступна с двумя бензиновыми агрегатами рабочим объемом 3,2 л и 3,4 л соответственно.

Typ 320 N Kombinationswagen был «более мягким» братом N Coupe.
Мягче из-за настоящего мягкого верха, а не из-за зефирного салона и шоколадной глазури на приборной панели, хотя в таком случае он, наверное, был бы фаворитом у сладкоежек. Автомобиль следует той же схеме дизайна, что и его устойчивый собрат с жесткой крышей, а также внутренние детали, включая популярный 6-рядный бензиновый агрегат. Разделенное ветровое стекло было сохранено, а крепления запасного колеса были перенесены в заднюю часть, что сделало автомобиль более свежим и компактным.

320 N Kombinations-Coupe — автомобиль-трансформер 30-х годов с 2-режимным приводом в виде купе или кабриолета.
Дизайн был сделан еще дальше: автомобиль получил более обтекаемый кузов с гофрированными боковыми линиями и безупречно соединенными дверными порогами и передними/задними крыльями. Только передняя часть с двухрядными боковыми вентиляционными отверстиями и дизайном колес были перенесены от обычных моделей. Хотя автомобиль легко может сойти за купе, на самом деле он оснащен тщательно замаскированной съемной жесткой крышей для любителей вождения с открытым верхом. Хотя автомобиль был визуально переработан, он был оснащен тем же 6-рядным бензиновым двигателем мощностью 78 л.с.

Typ 320 Limousine можно назвать пухлым автомобилем.
Элегантный тем не менее, но пухлый. По причинам, связанным скорее с безопасностью, чем со стилем, линии автомобиля были утолщены, особенно вокруг салона, что способствовало общему солидному внешнему виду этого четырехместного автомобиля. Передняя часть немного уменьшилась в размерах и добавила несколько жаберных боковых вентиляционных отверстий, в то время как крыша получила большую сдвижную панорамную крышу с ручным управлением, которая предшествовала последующему рождению люка типа Targa. Более элегантный, чем салон, салон автомобиля также был обновлен с учетом возможных требований владельцев.