Versione Sport derivata dalla W196 di Formula 1, la Mercedes 300SLR fu progettata per partecipare alle gare endurance del 1955. Il motore 8 cilindri era analogo a quello della W196, ma portato a 3 litri con comando desmodromico delle valvole e doppio albero a camme. Il peso della vettura era di 830 kg. La 300SLR vinse importanti gare, come la Mille Miglia (Moss/Jenkinson), la Targa Florio (Moss/Collins) e il Tourist Trophy (Moss/Fitch), ma venne coinvolta nel tristemente famoso incidente di Le Mans, che costò la vita a Pierre Levegh e a numerosi spettatori. Alla fine del 1956 la Mercedes si ritirò dalle competizioni.