Nach mehrjähriger Entwicklungsarbeit nimmt das Werk Mannheim auch den Bau von Flugzeugmotoren auf. Dies und die Einrichtung eines Reparaturwerkes erfordern eine deutliche Erweiterung des Werkes. Eine weitere Erweiterung erfolgt im ersten Kriegsjahr 1914/15. Eine zweite entscheidende Neuerung ist die Gründung der Ausbildungsabteilung im Jahr 1916. Von der Eröffnung der Lehrwerkstatt bis zum Jahr 1975 werden hier 3424 Facharbeiter ausgebildet. 1953 führt die Daimler-Benz AG auch den Gewerbeschulunterricht im Werk ein.

Mannheimer Selbstzünder

Zu den wichtigsten Innovationen der Nachkriegszeit bei Benz & Cie. gehört die Arbeit an Fahrzeug-Dieselmotoren. Die Grundlagen für die neue Technik schafft der Dieselpionier Prosper L’Orange, der seit 1908 bei Benz als Leiter des Motorenversuchs arbeitet: 1909 entdeckt er das Vorkammerprinzip, 1919 folgt die Nadel-Einspritzdüse und 1921 die regelbare Einspritzpumpe. Das erste Landfahrzeug, das mit einem Dieselmotor ausgestattet ist, kommt denn auch aus Mannheim: 1922 stellt Benz & Cie. einen zusammen mit dem Münchener Landmaschinenhersteller Sendling entwickelten Dreirad-Ackerschlepper vor. Der Zweizylinder-Diesel von Benz leistet im Traktor 25 PS (18 kW).

Am 14. April 1923 beschließt Benz & Cie., nach erfolgreicher Einführung des Diesel-Vorkammer-Prinzips die Serienfertigung eines Vierzylinder-Dieselmotors aufzunehmen. Noch im April wird die erste Serie von zehn Aggregaten in Angriff genommen, Ende August stehen die Motoren für den Einbau in Fahrgestelle des Benz-Fünftonner-Lastwagens zur Verfügung. Der Typ OB 2 leistet zunächst 45 PS (33 kW) bei 1000/min. Diese ersten Diesel-Lkw der Welt kommen als Versuchsfahrzeuge auch im Mannheimer Werksverkehr zum Einsatz. In Serie geht der Lkw dann 1924 mit einer auf 50 PS (37 kW) gesteigerten Leistung.

Der Benz Vierzylinder-Vorkammer-Dieselmotor Typ OB 2 aus dem Jahr 1923 ist der erste serienmäßig produzierte Dieselmotor für Nutzfahrzeuge.

Erste Überlegungen zum Zusammenschluss der Daimler-Motoren-Gesellschaft (DMG) mit Benz & Cie. gab es bereits 1919. Doch diese Überlegungen bleiben erst einmal eine Option. Stattdessen ordnet Benz & Cie. seine Geschäftsfelder neu. Das Werk Mannheim übernimmt ab sofort die Produktion von Motorpflügen und Schleppern. 1921 wird die Produktion von Stationärmotoren im alten Werk in eine selbstständige Firma unter dem Namen Motoren-Werke Mannheim (MWM) ausgegliedert. Am 1. Mai 1924 schliessen dann doch die Firmen DMG und Benz & Cie. einen Vertrag, der eine Zusammenarbeit befürwortet.

Am 28./29. Juni 1926 wird die Fusion zwischen der DMG und Benz & Cie. vollzogen. Eine Anzeige wirbt zu diesem Anlass für die gemeinsame Kraft der neuen Marke, die aus den beiden traditionsreichen Firmen geschmiedet wird: „Die beiden ältesten und größten Automobilwerke Deutschlands haben sich zusammengeschlossen, damit sie, gestützt auf ihre mehr als 40jährigen Erfahrungen im Automobilbau, ihren gemeinsamen Einkauf der Rohstoffe und des Fabrikationsmaterials und eine großzügige Außenorganisation ihren über die ganze Welt verbreiteten Abnehmern Personen- und Nutzfahrzeuge in unübertrefflicher Güte darbieten können.“ Benz & Cie. bringt in die Hochzeit zwei Standorte ein: Die Aktiengesellschaft Benz & Cie., Rheinische Automobil- und Motorenfabrik, Mannheim, sowie die Benzwerke Gaggenau. Die DMG führt die Werke Untertürkheim, Marienfelde und Sindelfingen in das neue Unternehmen über. Zu einer der ersten Maßnahmen nach dem Zusammenschluss, gehört eine Typenbereinigung. Das wirkte sich auch auf das Werk Mannheim aus. Zunächst werden noch die alten Pkw-Typen 10/30 PS und 16/50 PS weitergebaut, die jedoch bald von den neuen Typen Mercedes-Benz Mannheim und Mercedes-Benz Nürburg abgelöst werden. Das Konstruktionsbüro für Personenwagen und die entsprechende Versuchsstation werden aus Mannheim in die neue Unternehmenszentrale nach Untertürkheim verlagert.

Anzeige anlässlich des Zusammenschlusses von Daimler und Benz 1926