奔馳在1970年代初期推出了一系列的C111測試原型車，奔馳高層對於概念奇特的轉子引擎寄予厚望，但最終仍在1973年遭受石油危機的打擊，導致轉子引擎的量產計劃被迫終止；但奔馳的工程師們並未受挫，外觀設計臻於完美的C111隻缺一副完美的心髒，新的構思在1975年後正式啟動，一具3.0升的準量產渦輪柴油引擎被放入C111-II”D”身上，開啟了C111系列的第三代測試活動。
當計劃轉向柴油引擎之時，工程師們並不需要疲於奔命的重新打造全新動力，這具OM 617五缸柴油引擎最初計劃在1977年上市的美規W116與W123柴油車型搭載。非渦輪增壓的版本擁有78匹馬力，但是搭載在C111-IID車型上的渦輪增壓機型，歸功於Garrett渦輪增壓系統與優異的冷卻系統，擁有強大的190匹馬力與363Nm最大扭矩，最高時速可達254km/h。
1976年六月，雖然獲得全新動力，但C111-IID的外型幾乎沒有改變，它在南意大利的高速環形賽道Nardò之上，突破了多達13項與柴油引擎相關的極限速度紀錄；C111-IID以平均時速252 km/h的超高速度，連續行駛16000公里，並突破64小時的長途紀錄挑戰，由四位測試車手接力駕駛達成。此外，這場極限測試也突破了三項非關柴油的普通汽車世界紀錄，證明了奔馳打造的柴油引擎也擁有強悍的性能實力。
在C111-IID的柴油動力獲得傑出的測試成績之後，奔馳工程師在1977年將這場極速盛宴抬升至另一個高點，他們完全忘記了市售車該如何拚寫，轉而開始專心打造一輛專為速度與記錄的超級紀錄車－C111-III。他們知道只要把街車設定的C111-II調整至賽車等級的空氣動力學設計，就可以輕易地突破300km/h的屏障。
新設計的紀錄車比最初的C111車體設計更窄，軸距更長，捨棄掉街車設定的內飾，改以單座配置，腳板前方堆放了渦輪增壓的中冷器，駕駛後方則是擺滿了奔馳原廠工程師收集數據使用的遙測裝置，當然還有一組無線電收發裝置。
當然，C111-III最重要的，是工程師追求極致空氣動力學效應的車身設計，C111-III以流線的細長車體搭配中央尾翼強調其低風阻的性能，它在風洞實驗的測試值完全超越街車造型的C111-II，讓風阻大幅下降至Cd0.183，幾乎是同年代的所有車型中，風阻最低的一輛車。紀錄車外觀也不再使用C111慣例的“weissherbst”橘色烤漆，而是改以銀色噴塗，整體外觀宛如1937年的Streamliner紀錄車W125 Rekordwagen再世。
C111-III於1978年登上Nardò測試賽道，這次搭載了動力更強的五缸渦輪柴油引擎，全新的13萬轉渦輪增壓器讓馬力暴增至230hp，極速也大幅提升至327km/h的境地。但其疏齒比的設定，讓C111-III需要花費比一般車輛更長的跑道到達極速；嚴格的說，C111-III需要跑完整整Nardò一圈，才能提升至最高時速。
在1978年四月的夜晚，C111-III開始進行第一次突破紀錄的正式跑圈，但極速測試活動並不順利，紀錄車的右後輪在第三次車手輪替過後爆裂，直到救援的卡車到來時，工作人員才發現撕碎的輪胎打壞了後方的車體鈑件，但車手則是毫發無傷。車禍發生之後計測碼表被迫歸零，接著工程師將備用的C111-III被推上賽道。
令人相當意外的是，備用車竟然比正式的測試車還要更快，同時油耗表現也比前一輛更好，其加油間隔從62圈延長至67圈；C111的開發項目經理Hans Liebold博士也親自下場擔任測試車手，而他的駕駛技術決非紙上談兵。
第二次速度測試也不盡完美，一隻刺蝟在穿越賽道的時候被測試賽車直擊，無辜的刺蝟毀掉了C111-III整塊前擾流板，讓組員耗費了兩分多鍾進站更換新的車頭，而在維修的同時，所有的車輛整備也都壓縮在這兩分鐘內達成，除了更替車體之外，工作組員還需要進行補充油料、輪胎檢查、補滿機油與車手交換等工作，這些繁雜的整備作業都在一瞬之間依序完成。
C111-III在連續12小時與五百公里的短程測試之下，成功打破了九項世界速度紀錄，包含了3.0升引擎容積紀錄與柴油引擎的組別，平均時速則是達到驚人的321.9km/h；紀錄車的油耗表現也還算不錯，每公升可以跑6.25公里。
到了1979年，C111開發企劃再度著眼在另一項速度紀錄，這次的目標是為了打破保時捷在1975年跑出的356km/h紀錄，當時由賽車手Mark Donohue駕駛著千匹馬力Can-Am賽車917/30達成。儘管這項紀錄並沒有受到FIA的承認，但仍然被眾人認定是一項難以超越的世界紀錄。
而在C111-III紀錄車有驚無險的突破世界紀錄之後，奔馳工程師認為他們只要替車輛再增加個一百匹馬力，那麽打敗保時捷已然是囊中之物。這次，全新的紀錄車也不再拘泥於柴油引擎，如果目標在於突破極限，端出最強的動力就是工程師的基本道義。
奔馳工程師使用了來自同期S級與SL車型使用的4.5升V8引擎，將引擎容積拓展至4.8升，並且加裝了兩組KKK渦輪系統，讓馬力提升至500匹；同時變速箱也配置了三片式離合器，以應付其600Nm的龐大扭矩，升級過後的C111-IV最高極速可達404km/h。
原廠工程師在C111-III的基礎上設計了全新的車頭空氣動力學套件，並在車尾增加了散熱器與兩片穩定翼，以增加其高速穩定性，他們這次也打造了兩輛性能強化的C111-IV以備不時之需。1979年五月，全新的C111-IV再度於Nardò賽道寫下全新的紀錄高度，在C111開發總監Hans Liebold博士的駕駛之下，C111-IV只花費了1分57秒就順利的跑出時速403.978km/h紀錄，突破917/30的紀錄多達50km/h。
到了1979年打敗保時捷過後，奔馳工程師們似乎終於願意放過這項C111的開發計劃，將這些成功通過歷練的測試賽車們收進博物館供後人瞻仰。C111系列在這個超過十年的旅程上，以前衛的設計概念成就了無數傳說，不論是未能順利量產的轉子引擎，經典再現的鷗翼車門，超輕量強化玻璃纖維GFRP車體，或是永遠讓車迷印象深刻的楔形設計與“weissherbst”橘色烤漆。
Autocar汽車雜誌甚至評論C111讓所有的汽車產業瞠目結舌，所有的媒體都希望得到更多，而眾人的期待早已突破天際。奧地利的Linzer Volksblatt日報則稱C111體現了奔馳設計師與工程師特殊的創造力與熱情。
在C111計劃結案數十年之後，奔馳終於在1991年推出了延續C111精神象徵的C112－－一輛將Group C賽車C11街道化的概念車－當然，這只是奔馳另一段傳奇的起點而已。
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