A partir de 1938, el 320 también estuvo disponible la version "todo terreno" Kübelwagen para la Wehrmacht, inicialmente, como su predecesor, con una distancia entre ejes corta y más tarde con una distancia entre ejes larga de 3300 mm. También después de 1938, el Kübelwagen vino con la transmisión estándar de cuatro velocidades sin equipo de crucero. Debido al ámbito particular de aplicación de esta variante y para compensar las ruedas de 20 pulgadas con neumáticos todoterreno, las dos primeras marchas y la transmisión final tenían una marcha significativamente menor que en los vehículos de serie de serie. Algunos de los últimos motores que se instalaron en Kübelwagen tenían una potencia especificada de 80 CV.
Mercedes Benz 320 (W 142),
1937 - 1942
En febrero de 1937, el Salón Internacional del Automóvil y la Motocicleta fue testigo del lanzamiento del 320, el sucesor del 290. En el salón de Berlín, el predecesor y el sucesor estuvieron uno al lado del otro en armonía. El 290 todavía estaba en producción, al menos en la versión larga, y todavía estaba incluido en la lista de precios. En mayo de 1937, un mes después de que comenzara la producción del 320, el 290 largo finalmente se eliminó gradualmente.
Su sucesor tuvo una acogida entusiasta por parte de los clientes, principalmente debido a su mayor potencia de salida; incluso hace más de 60 años, los 68 CV del 290 no se consideraban excesivos. Los 10 hp adicionales y el 10% más de desplazamiento del 320 reequilibraron la relación entre potencia y peso, algo que había faltado en el modelo predecesor, por lo demás extremadamente armonioso.

El aumento de la potencia de salida a 78 CV había exigido amplias modificaciones en el motor de 2,9 litros. Si bien la carrera se mantuvo sin cambios, el diámetro se amplió de 78 mm a 82,5 mm, lo que aumentó el desplazamiento a 3208 cc. Se disponía de culatas con diferentes compresiones, dependiendo de si el motor funcionaba solo con gasolina o con una mezcla de gasolina y benzol. El cigüeñal se proporcionó con 12 contrapesos en un esfuerzo por mejorar el refinamiento del motor. La preparación de la mezcla se realizó mediante un carburador Solex de doble tiro descendente, que reemplazó al carburador de tiro ascendente en el modelo anterior. El nuevo motor de seis cilindros y 3.2 litros recibió el código de diseño interno M 142. En lugar de la transmisión de sobremarcha de su predecesor, el 320 venía con una transmisión normal de cuatro velocidades con cuarta marcha de transmisión directa.
El chasis y la suspensión eran básicamente los mismos que en el 290. En consecuencia, el 320 también estaba disponible en dos distancias entre ejes diferentes. Al igual que con los modelos de tamaño mediano 200 y 230, la oferta de clase de lujo de Mercedes-Benz también experimentó un cambio perceptible en el interés del cliente de variantes de batalla corta a larga. Esta tendencia se reflejó en cómo se nombraron las dos variantes. Como ya con el 230, la versión larga del 320 recibió la designación de modelo simple sin una letra adicional, mientras que las variantes de batalla más corta de ambos modelos se distinguieron por una "N" adjunta en mayúsculas o minúsculas.

Las principales diferencias visibles desde el exterior entre el 320 y el ampliamente similar 290, fueron los parachoques ligeramente menos pesados, que ahora lucían bocinas, y el aspecto modificado del radiador. Algo más pequeño en diámetro, los faros estaban encerrados dentro de carcasas más esféricas, que estaban unidas directamente al ala sobre patas fundidas. Esto prescindió de la necesidad de la llamativa varilla transversal cromada frente al radiador.
Con su abundante variedad de carrocerías, el 320 (con una distancia entre ejes de 3300 mm) era igual a su predecesor. La gama estaba formada por la berlina de cinco plazas y la berlina pullman de siete plazas, ambas opcionalmente disponibles con techo corredizo, la berlina con carrocería aerodinámica, los descapotables A, B, D y F, el turismo abierto, el dos / tres asientos roadster y, por último, pero no menos importante, la versión de solo chasis. El Convertible A vino con tres limpiaparabrisas debido a su parabrisas ancho y plano. Una característica especial común tanto al descapotable B como a la berlina con carrocería aerodinámica era su parabrisas dividido en forma de cuña.
La gama de carrocerías para el 320 N se redujo significativamente en comparación con el modelo anterior: aparte de la versión de solo chasis, la elección ahora incluía solo un convertible A de dos / tres plazas y uno extremadamente similar, también de dos / tres. Coupé de combinación de asientos, que, en términos de hoy, no era más que un descapotable con capota rígida desmontable. Esto significó que la versión corta se convirtió en la variante deportiva y elegante de la serie de modelos, similar al Mannheim 370 S seis años antes. A pesar de las líneas muy agradables de sus cuerpos, el 320 N aparentemente no cumplió con las expectativas y ya no se incluyó en la lista de precios de febrero de 1939.
Mercedes Benz 320 Berlina / Pullman
Mercedes Benz 320 Cabriolet B
Mercedes Benz 320 Cabriolet F
Mercedes Benz 320 Cabriolet D
Mercedes Benz 320 Sedan Aerodinámico
Mercedes Benz 320 Cabriolet A

A principios de 1939, se modificaron las variantes con una distancia entre ejes de 3300 mm. La cilindrada del motor se incrementó a 3405 cc añadiendo 2,5 mm al diámetro interior, principalmente para evitar tener que reducir la potencia de salida ante el deterioro de la calidad de la gasolina. A pesar de estos cambios, se conservaron la designación de modelo 320, así como los códigos de diseño W 142 y M 142. En vista del creciente uso de autopistas, el 320 se proporcionó de serie con un equipo de crucero ZF adicional. Este consistía en un engranaje planetario detrás de la transmisión normal de cuatro velocidades, lo que reducía la velocidad del motor en un 25%. Esta marcha de crucero de autopista se enganchó con una palanca separada. Al mismo tiempo, se agregó un termómetro remoto de agua de enfriamiento al paquete de equipo estándar. También hubo innovaciones en la parte delantera de la carrocería: la berlina con carrocería aerodinámica se abandonó y la berlina pullman se dotó de un denominado "baúl adicional" en lugar del portaequipajes integrado. El maletero adicional era un maletero montado permanentemente unido orgánicamente a la pared trasera del cuerpo. El Convertible D presentaba un diseño ligeramente revisado con un parabrisas dividido en forma de cuña.
A pesar de la creciente competencia entre 1937 y 1940, el 320 pudo mantener su posición en el segmento del mercado de turismos grandes y cómodos. Fue solo la guerra lo que impidió nuevos éxitos de ventas y mayores volúmenes de producción. El 320 se produjo en las plantas matrices de Daimler-Benz en Mannheim y Untertürkheim. Los últimos 320 vehículos salieron de la línea de montaje en Mannheim en septiembre de 1939, mientras que la producción en Untertürkheim continuó hasta noviembre de 1942. Se construyeron un total de 6861 vehículos, 1764 de ellos en forma de Kübelwagen.