Początkowo model 320 wyposażony był w dolnozaworowy, sześciocylindrowy silnik o pojemności 3208 ccm. Jego moc - 78 KM - była jednak niewystarczająca do napędzania ważącego blisko 2 tony samochodu. Jesienią 1938 roku zastosowano więc silnik o pojemności zwiększonej do 3405 ccm. Ta jednostka napędowa była już odpowiednia i pozwalała rozpędzić auto do prędkości 130 km/h.
Mercedes 320 1937 Niemcy
Mercedes 320 produkowany był od 1936 roku w wielu wersjach nadwozia, od czterodrzwiowej limuzyny począwszy, poprzez sześcioosobowy touring, parę wersji kabrioletów i roadsterów, na aerodynamicznym nadwoziu kończąc. Nadwozie to pojawiło się w lutym 1937 roku i produkowane było na zamówienia klientów do 1942 roku.