في عام 1937، قدمت شركة مرسيدس-بنز نموذج 320 في معرض السيارات والدراجات النارية الدولي في برلين، ليحل محل سلسلة 290. كانت خطوة مهمة بالنظر إلى توقعات السوق برغبتها في المزيد من القوة في السيارات. وعلى الرغم من قلة الشكاوى حول الهيكل الخارجي للسيارة، إلا أن الشركة قامت بتعديل طفيف على هيكل نموذج 290، وهو أحد الأسباب التي جعلت نموذج 320 متاحًا بخيارين من قواعد العجلات. تم تقديم نموذج الليموزين، الإصدار المغلق، حصريًا بالقاعدة الأطول.
على عكس نموذج تورينفاغن، كانت للليموزين تصميمًا جديدًا لا يقتصر على التغييرات الخارجية، بل تضمنت اتجاهًا جديدًا. فهمت مرسيدس-بنز أن عصر الألواح المسطحة والأشكال الزاوية قد ولى، وحاولت خلق خطوط منحنية وألواح هيكلية. وبالتالي، كانت لدى نموذج 320 ليموزين شبكة تبريد على شكل V وغطاء محرك ضيق مع غطاء ذو قناع قوسي. وبفضل الحواف الأمامية الأرفع، كانت السيارة أخف وزنًا من نموذج 290 وأظهرت نسبًا أفضل. من الجانب الجانبي، انتهت زجاجة السقف الثلاثية بانخفاض عمودي في الجزء الخلفي.
في الداخل، قدمت مرسيدس-بنز مساحة لخمسة بالغين وخيارًا للمقاعد أو مقعد أمامي. نظرًا لأن الأبواب كانت مفصولة عن العامود B، كان من السهل على السائق فتحها للركاب الخلفيين. وجاءت السيارة مزودة بتنجيد قماشي أو جلدي، اعتمادًا على الخيارات. تحسين كبير للسيارة كان إضافة عداد حرارة الزيت. ثبتته مرسيدس-بنز على لوحة الأدوات بجوار عداد السرعة وعداد اللفات.
تحت الغطاء، زودت مرسيدس-بنز السيارة بنفس المحرك سداسي الأسطوانات بسعة 3.2 لتر كما في باقي الطرازات. قامت بربطه بناقل حركة يدوي من أربع سرعات، وكانت نسبة التروس الرابعة 1:1، مما جعل المحرك يعمل بنسبة 26٪ أقل من الإصدار السابق عند نفس السرعة. وهذا جعل نموذج 32 W142 IV أسرع وأكثر كفاءة في استهلاك الوقود.
فيما يتعلق بالمواصفات الفنية، كان المحرك سداسي الأسطوانات بسعة 3208 سم³ يولد قوة 57 كيلوواط عند 4000 دورة في الدقيقة، ما يعادل 78 حصانًا عند نفس السرعة. كانت عزم الدوران 161 رطل-قدم عند 1700 دورة في الدقيقة، أو 218 نيوتن-متر عند نفس السرعة. تعتمد نظام الوقود على الكربوراتور، وكانت الوقود المستخدمة هي البنزين.
من ناحية أخرى، كانت السرعة القصوى للسيارة 78 ميلاً في الساعة (126 كم/س)، ونظام الدفع كان على العجلات الخلفية. كما كانت السيارة مجهزة بناقل حركة يدوي بأربع سرعات ونظام فرامل أسطواني في الأمام والخلف، وحجم الإطار كان 6.50-17.
من ناحية أخرى، كانت أبعاد السيارة تبلغ 200.8 بوصة في الطول، 69.7 بوصة في العرض، و70.5 بوصة في الارتفاع. كانت المسافة بين المحاور الأمامية والخلفية تبلغ 58.1/59.1 بوصة، وكانت قاعدة العجلات 129.9 بوصة. بلغ وزن السيارة الفارغة 4078 رطل (1850 كجم).
تتيح للسائق السيطرة على السيارة بشكل أفضل وراحة أكبر، كما تقدم مرسيدس-بنز إمكانية استمتاع بمزيد من القوة والكفاءة في هذا الطراز. بفضل تحسينات التصميم الداخلي والخارجي، جعلت مرسيدس-بنز Typ 320 Limousine (W142) لعامي 1937-1938 واحدة من السيارات الفاخرة والأنيقة في ذلك الوقت.