Работу над двигателем внутреннего сгорания собственной конструкции Карл Бенц начал ещё в конце 70-х гг. XIX века. За основу была взята конструкция, разработанная немецким инженером Николаусом Отто. В качестве горючего Бенц решил использовать бензин, а не дорогостоящий спирт, на котором работали двигатели конкурентов. Воспламенение горючей смеси осуществлялось при помощи искры. Источником питания служила батарея, ток от которой подавался на индукционную катушку, повышающую напряжение до необходимой величины. В системе питания силового агрегата был использован простейший распылительный карбюратор, топливо из которого поступало в цилиндр самотёком, а дроссельная заслонка регулировала подачу горючей смеси. Днём Карл работал в своих мастерских, а по ночам экспериментировал в сарае возле дома. Упорство, инициатива и устремлённость инженера позволили Бенцу преодолеть все трудности. В 1879 году им были проведены первые испытания рабочей версии двигателя.
В 1885 году Бенц, будучи велосипедистом, впервые установил собственный двигатель на колёсную повозку. Инженер приобрёл некоторые запчасти непосредственно у компании Adler, известного производителя велосипедов. Бенц сам спроектировал и разработал все узлы своего автомобиля и сам пришёл к решению многих технических проблем. В результате сконструированный автомобиль очень напоминал трёхколёсный велосипед с одним передним управляемым колесом и двумя задними ведущими. Кроме того, от велосипеда Карл Бенц позаимствовал трубчатую раму и большие колёса со спицами и резиновыми шинами. Инженер долго тайком работал над своим изобретением, опасаясь, что кто-то может украсть его идеи. Сначала он осмеливался тестировать свой первый прототип по улицам только в тёмное время суток и в непосредственной близости от своей фабрики. Ночь за ночью он постепенно изучал поведение своего автомобиля и работал над его технологической составляющей, осторожно модифицируя конструкцию. Бенц выжидал того момента, когда транспортное средство будет запатентовано, чтобы можно было представить его общественности.
29 января 1886 года Карл Бенц официально зарегистрировал собственный автомобиль, получив патент за номером DRP-37435 «Автомобиль, работающий на бензине» от 2 ноября 1886 года. 3 июля 1886 года в воскресный день немецкий изобретатель проехал вокруг старого кольца защитных сооружений, которое окружает Мангейм. Он ездил по городу, пугая сбитых с толку пешеходов, а его сын Ойген бежал рядом с транспортным средством с бутылкой бензина, которым заправляли автомобиль. Тогда же немецкие газеты сообщили о первом публичном выходе на Рингштрассе в Мангейме трёхколёсного изобретения Бенца.
В 1887 году инженер внёс технические модификации в автомобиль, создав модель №2. В 1888 году стартовали официальные продажи. В 1889 году была создана модель №3, которая была представлена на всемирной выставке в Париже . самый первый автомобиль Бенца в немецком музее
Новое изобретение немецкого инженера первое время не вызывало особого интереса со стороны общественности. Шум двигателя транспортного средства пугал лошадей и раздражал местных жителей. Несмотря на это, моделью заинтересовались автомобильные энтузиасты. Первоначально «Benz Patent-Motorwagen» пользовался наибольшим успехом во Франции, которая стала законодателем мод для автомобильного сообщества Европы в 1890-х годах благодаря маркетингу и спорту. Тем не менее, на родине изобретателя состоялось по меньшей мере одно местное рекламное турне, когда Берта Бенц, жена Карла, отправилась в первую «сухопутную поездку» на автомобиле мужа в 1888 году из Мангейма в Пфорцхайм.
В 1893 году Карл Бенц выпустил новую версию автомобиля, уже с четырьмя колёсами, и назвал её «Benz Victoria». Всего за время производства с 1886 по 1893 год было создано 25 автомобилей «Benz Patent-Motorwagen»