Coté, Auto Union la marque commence la nouvelle saison de compétition sous de mauvais auspices. Le contrat signé avec Ferdinand Porsche n’est pas renouvelé après la saison de 1937 en raison d’une étrange affaire commerciale. Malgré les succès, certains membres du conseil d’administration menacent de fermer l’écurie. Mais Auto Union est encore capable de créer une nouvelle voiture en 18 mois, la Type D qui une fois Porsche parti, sera conçue sous la direction de Robert Eberan von Eberhorst. Cette Type D reprend l’essentiel des caractéristiques techniques de la précédente Type C, avec un empattement raccourci de 5cm (2,82m) et le poste de pilotage reculé. Propulsée par un V12 à 60° de 2990cm3 (65x75mm) sa puissance était de 400cv, puis 485cv en 1939.

La saison 1939 connut une fin prématurée en raison du déclenchement de la 2^ème guerre mondiale, mais quelques épreuves ont été disputées. Mercedes remporta tout, sauf le Grand Prix de France et le Grand Prix de Yougoslavie. Ce dernier, demeurera la dernière course disputée en Europe avant de longue année (remporté par Nuvolari et son Auto Union). Cette ultime année la marque à l’étoile empochera 4 victoires, contre 2 pour Auto Union.

Ainsi s’acheva la saison 1939, le mois de septembre de cette année là, le régime Nazi envahi la Pologne et la 2^ème guerre est déclarée. La Guerre interrompit la compétition, malgré tout, un Grand Prix à Tripoli fût organisé encore en 1940 : Farina imposa son Alfa Romeo 1500cm3 devant les voitures du même constructeur. Un symbole. Une nouvelle race de voiture était née mais elle devait attendre quelques années avant de s’exprimer totalement sur les circuits…

En 1938, les responsables sportifs ayant compris que réglementer le poids n’avait en aucune façon réduit les vitesses, une nouvelle réglementation pour 1938 est promulguée. Une formule ramenée à 3 litres au maximum et le poids à 850kg. Un bref soulagement, mais les machines allemandes dominèrent encore et encore la compétition.

Alfa Romeo présentera la Tip 308 qui sera dès ses débuts surclassée par les Mercedes et Auto Union. Cette dernière réussira à obtenir les services de Tazio Nuvolari qui devient chef de file de l’équipe. La marque aux anneaux ne signera toutefois que deux victoires, presque toute les autres courses revenant à Mercedes (5 victoires). Une exception toutefois, à Pau, ù René Dreyfus plaça en tête sa Delahaye V12 4,5L et prit un tour aux Mercedes.

Sous l’impulsion de Mussolini, passablement irrité par les performances des voitures allemandes, l’Italie demanda des résultats en 1938. Pour la nouvelle réglementation 3L, un V16 sera conçue par la parque au trèfle. Deux machines équipés de deux type de V16 de 3L : la Tipo 162 (V16-135°) et Tipo 316 (V16 – 60°) ce dernier avec ses 370cv menaçait très peu la puissance des Mercedes et Auto Union cette année là.

Lors de l’introduction de la Formule 3L, Mercedes présenta la W154, mû par un V12 de 2960cm3 (67x70mm) délivrant sa puissance maximale de 420cv à 7.800tr/min en 1938. Ses caractéristiques techniques découlaient étroitement des W125 : 2 arbres à cames en tête commandant 4 soupapes par cylindre, coussinets à rouleaux, compresseur Roots, culasse non démontables et chemises d’eau soudées. En 1939, un progrès important fut encore fait par le montage sur la nouvelle version de cette monoplace, de deux compresseurs en série (un compresseur soufflait dans l’autre) donnait une pression à l’admission de 2,4kg/cm² au mélange aspiré dans un carburateur Mercedes essayé sur la W125 en 1937. Dans cette forme ultime, la W154 délivrait 485cv à 7.000tr/min.

Au début de la formule 750kg, Mercedes avait un concurrent : Auto Union. En 1933, lorsque Ferdinand Porsche, qui avait crée son propre bureau d’étude, deux ans auparavant, réussit à vendre à Auto Union son projet de monoplace à moteur central, il apprit que le nouveau chancelier venant d’accorder une subvention de 450.000 reichmark à Daimler-Benz (Mercedes-Benz), pour sa monoplace. Porsche entra alors dans une de ses colères coutumières, prit ses plans sous le bras et saoula le dictateur d’un discours techniques ininterrompu d’une demi-heure. Il ressortit de cette entretient avec une allocation équivalente pour Auto Union.

L’Auto Union V16 Type A, fut essayée à Monza en Janvier 1934. Elle disposait de seulement 295cv pour une cylindrée de 4,4L. Puis la Type B développait 375cv en 1935. Durant ces deux saisons, les Auto Union regardaient passés les Mercedes W25. En 1936, la Type C avait un moteur de 6,1L délivrant une puissance de 520cv.

Les Auto Union commencèrent à s’imposer en 1936. Bien aider par les problèmes techniques des Mercedes à ce moment là. 5 victoires au total, contre 2 victoires de Mercedes et une seule victoire d’une saison amputée par des troubles réglementaires et des mélanges entre les formules pour augmenter le plateau.

La saison 1937 débuta pour la première fois à Rio de Janeiro. Les victoires des titans allemands intéressaient de nouveaux pays organisateurs. Victoire d’Alfa Romeo. La marque italienne récidivera pour le GP suivant à Milan. Mais la véritable saison ne commencera qu’en Juin. La machine allemande gagnera toute les courses restantes : 4 victoires pour Auto Union et 4 victoires pour Mercedes. C’est aussi cette année là que les équipes allemandes et italiennes franchirent l’atlantique pour disputer la coupe Vanderbilt sur le Roosevelt Speedway de New York. Battue chez elle, la première voiture américaine ne prit que la 7^ème place. Auto Union gagnant facilement devant une Mercedes.

La période 1934-1936 peut être aisément résumée car la primauté allemande fut sans faille. La première année, restera hésitante, Alfa Roméo gagnera en cette année 1934, 5 victoires, Bugatti une, tandis que Mercedes cumula 4 victoires, Auto Union 3. 1935 fut l’année de la marque à l’étoile avec 7 victoires, contre 4 pour Auto Union. La victoire la plus spectaculaire revenant à Tazio Nuvolari, qui devant la foule allemande du circuit du Nurburgring, remporta une extraordinaire victoire au volant d’une vieille Alfa Romeo P3, malgré un ravitaillement de 2min. La marque italienne remportera en cette année 1935 deux autres victoires.

Mercedes-Benz mit rapidement au point sa W 125 jusqu’à ce qu’elle apparaisse vers 1937, comme l’ultime machine de course, dont la puissance ne sera dépasser que dans les années 80 par les Formule moderne. Propulsée par un 8cyl en ligne de 3,4 L de 400cv en 1934-1935, la cylindrée est vite portée en 1935 à 4,7L pour 490cv et enfin arrivée la W125 utilisée en 1936 et 1937 qui reste la forme la plus élaborée avec son 8cyl en ligne 94×102 à deux arbres à cames en tête et compresseur Roots avait une cylindrée de 5,66L et délivrait 646 cv à 5.800tr/min.

En face la résistance s’organise. Bugatti fait évoluer sa Type 59 en moteur, passant de 3,3 à 4,7L, seul Alfa Romeo réussissait à faire un peu mieux, grâce a une P3 agile et peu gourmande en essence. Pour tenter de contrer la puissance allemande, le projet Alfa Bimotor a été introduit dès 1934. Construite par la Scuderia Ferrari, ce prototype devait être utilisé que sur les circuits ultrarapides. Propulsé par deux moteurs 8 cyl de type P3, totalisant 6.330cm3 pour une puissance de 540 cv, cette machine n’a jamais répondu aux espoirs placés en elle. Elle sera utilisé jusqu’en 1936 sur le circuit allemand de l’Avus, ou Nuvolari s’adjugea la plus grande vitesse de pointe de l’époque : 321km/h.

En 1934, la formule 750kg devait tout changer. La dirigeants de l’A.I.A.C.R (ancêtre de la FIA) siégeant à Paris, entendaient, par cette mesure de limitation de poids, lutter contre l’abus de puissance brute encouragé par la précédente formule Libre. C’était tout ignorer des vues de l’Allemagne Nazi dans ce domaine. Benito Mussolini, avait été le premier à avoir compris toute l’intense publicité que pouvait rapporter des victoires en course automobile. Un caractère politique qui s’accentua avec l’Allemagne Nazi : Mercedes et Auto Union devaient pour le prestige du régime, dominer dans toutes les grandes compétitions. Le nouveau chancelier, persuadé lui aussi de la valeur de la propagande obtenue par les victoires en Grand Prix, accorda d’énorme subventions aux firmes Mercedes et Auto Union afin de leur permettre de construire et de mettre au point de sensationnelles voitures de compétition. L’utilisation intensive des alliages légers, malgré leur coût, permit de jouer dans le cadre de la limite de poids sur la masse totale des châssis et des groupes motopropulseurs, capables, grâce à l’emploi de mélanges élaborées de carburants spéciaux, de délivrer d’énormes puissance, qu’une poignée de pilotes seulement, parmi les plus doués du moment fut capable de les maîtriser. Le britannique Dick Seaman et Tazio Nuvolari, furent inviter, avant la lettre, de collaborer…sur le plan sportif.

A la fin de la décennie 1930, les allemands dominaient le sport automobile et Mercedes-Benz régnait parmi les constructeurs. Cependant, malgré l’énorme appui financier nécessaire à l’entretien d’une armée de mécaniciens, du stock de voitures et de pièces, mis à disposition des voitures à croix gammée sur chaque circuit, il fallut un certain temps de mise au point pour que ces voitures révolutionnaires fassent leurs preuves. Mercedes connut une courte période d’ennuis techniques et Auto Union vit même son existence menacée. Les autres ? Maserati, Bugatti et surtout Alfa Roméo firent de leur mieux. Mais les voitures allemandes finirent par s’imposer complètement à la veille de la guerre.