La Mercedes M154 a été construite en réponse à la nouvelle formule de 1938 qui spécifiait une capacité maximale de 3000 cm3 pour les moteurs surchargés et de 4500 cm3 pour les voitures normalement aspirées avec une échelle de poids minimum coulissante. Le moteur de la nouvelle voiture était un V-12 à 60 ° avec 48 soupapes, deux compresseurs Roots et pas moins de neuf pompes à huile! Le moteur a utilisé un mélange de carburant spécial qui contenait de l’alcool méthylique, du nitrobenzène, de l’acétone et du sulfurique.
La voiture a consommé environ un litre de carburant pour chaque kilomètre parcouru (2,8 mi / gal). Le W154 transportait plus de 400 litres de carburant dans deux réservoirs, l’un à l’arrière et l’autre entre le siège du conducteur et le moteur. Une partie du carburant a en fait été utilisée pour refroidir les pistons. La course a été raccourcie pour permettre une zone de piston maximale tandis que la poussée a été augmentée à 2,2 atmosphères. Le nouveau châssis était deux pouces plus court que le W125 mais le décalage du moteur et de la transmission à un angle par rapport à l’axe longitudinal de la voiture rapprochait l’arbre de transmission du conducteur. Cela a entraîné l’abaissement du siège du conducteur qui, associé à la forme de la partie inférieure du corps, a donné à la nouvelle voiture un aspect surbaissé prononcé.