Der für die Formel-1-Weltmeisterschaft 1954 nach der neuen 2,5-Liter-Formel konstruierte Grand-Prix-Rennwagen W 196 R bildete zugleich die perfekte Basis für einen Rennsportwagen, der folgerichtig den Code W 196 S erhielt. Unterschiede waren der auf 3 Liter Hubraum aufgebohrte Motor und ein modifizierter Rahmen, der die reglementbedingt erforderliche Unterbringung eines Beifahrers sowie die Mitnahme von zwei Reserverädern ermöglichte. Die Bezeichnung 300 SLR bezog sich auf den Hubraum von 3 Litern und suggerierte Nähe zum Sportwagen 300 SL, wobei das R für Racing stand.
Der neue Rennsportwagen hätte eigentlich bereits 1954 zum Einsatz kommen sollen: Er war für die 24 Stunden von Le Mans gemeldet und für Starts bei der Mille Miglia sowie der Carrera Panamericana vorgesehen, doch die Entwicklung des Formel-1-Wagens beanspruchte alle verfügbaren Entwicklungs- und Erprobungskapazitäten, und so hatte der 300 SLR sein Renndebüt erst bei der Mille Miglia 1955.
Das Ergebnis der Premiere war ein spektakulärer Doppelsieg für Mercedes-Benz. Dabei erzielte das Siegerduo Stirling Moss/Denis Jenkinson über die Gesamtdistanz von 1.600 km eine Durchschnittsgeschwindigkeit von 157,6 km/h, die in der Folgezeit bei diesem Rennen nicht mehr übertroffen wurde. Auch alle anderen Einsätze des 300 SLR endeten mit einem Doppel- oder Dreifachsieg und führten schließlich zum Gewinn der Sportwagen-Weltmeisterschaft. Getrübt wurde der Triumph jedoch durch das 24-Stunden-Rennen von Le Mans, bei dem der 300 SLR von Pierre Levegh unverschuldet in das bis heute schwerste Unglück des Motorsports verwickelt wurde.
