A motorsportba szilárdan visszanyúló gyökereivel az AMG nagyteljesítményű márka immár évtizedek óta otthonosan mozog a versenypályákon - legyen szó akár a DTM-ről, ahol minden idők legsikeresebb márkájának számít, vagy akár a globális elkötelezettségről a legmagasabb szintű ügyfél-motorsport iránt, az SLS AMG GT3-mal. Amellett, hogy 26 győzelmet könyvelhetett el és megnyerte a FIA GT3 Európai Bajnokságot, az SLS AMG GT3 volt a legsikeresebb újdonság a 2011-es motorsport szezonban.
1988 óta 345 versenyből 167 győzelmével (az adat 2012. májusi állást tükröz), valamint 32 egyéni, konstruktőri és csapat címével a Mercedes AMG a DTM történelmének legsikeresebb márkája.
Az AMG márka az F1-ben is képviselteti magát a MERCEDES AMG PETRONAS csapattal, valamint a MERCEDES AMG High Performance Powertrains motorgyártóként.
Továbbá az AMG szállítja a hivatalos FIA Formula One Safety Car biztonsági autókat és a Medical Car orvosi autókat. Az AMG hosszú távú elkötelezettsége az F1 iránt 1984-ben kezdődött egy speciálisan kifejlesztett Mercedes-Benz
E-osztály kupé modellel, amely az orvosi autó szerepét töltötte be. Az F1-ben az AMG biztosítja mind a Safety Cart, mind pedig a Medical Cart, immár 1996 óta.

Az AMG legfontosabb motorsport sikereinek áttekintése
· 1971: Kategóriagyőzelemmel és összetett második helyezés a 24 órás Spa-Francorchamps-i versenyen (Belgium) az AMG-Mercedes 300 SEL 6.8-sal.
· 1980: Egy AMG-Mercedes 450 SLC első helyen végzett az Európai Túraautó Bajnokság nürburgringi futamán.
· 1986: Két győzelemmel zárta egy AMG-Mercedes 190 E 2.3-16 a Német Túraautó Bajnokságot (DTM).
· 1988: Hat győzelemmel zárta az AMG-Mercedes 190 E 2.3-16 a Német Túraautó Bajnokságot, megkezdődött a Mercedes-Benz és az AMG hivatalos együttműködése a motorsportban.
· 1989: Az AMG a DTM legsikeresebb csapata; Klaus Ludwig és Johnny Cecotto hét győzelmet zsebelt be. Az AMG-Mercedes 190 E 2.5-16 Evolution I belépése.
· 1990: A még erőteljesebb 190 E 2.5-16 Evolution II premierje.
· 1991: Az AMG-Mercedes megszerezte az első helyezést a csapatrangsorban; a legsikeresebb versenyző Klaus Ludwig. A Mercedes-Benz bezsebelte az első helyezést a márkarangsorban. A DTM csúcsra tör: a versenyeket több mint 153 millió ember nézi.
· 1992: Újra első helyen zárt az AMG-Mercedes a csapatrangsorban; a Mercedes-Benz 16 futamgyőzelemmel ismét megszerezte az első helyezést a márkarangsorban. Klaus Ludwig bezsebelte a DTM egyéni bajnoki címet egy AMG-Mercedes 190 E 2.5-16 Evolution II volánja mögött. Ellen Lohr az első Hölgy, aki győzedelmeskedni tudott egy DTM versenyen, egy AMG-Mercedest vezetve; a korábbi F1-világbajnok Keke Rosberg belép az AMG-Mercedes pilótái közé.

· 1993: Roland Asch egy AMG-Mercedest vezetve a második helyen végez a DTM-ben. Az AMG-Mercedes 190 E utolsó szezonja. A típus pályafutása során 50 győzelmet könyvelhetett el.
· 1994: A hathengeres motorral szerelt AMG-Mercedes C-osztály első szezonja. Klaus Ludwig első nekifutásra elhozta a DTM egyéni bajnoki címét.
· 1995: Az AMG harmadízben megnyeri a DTM bajnokságot és elsőre a Nemzetközi Túraautó Bajnokságot (ITC) is. A bajnok pilóta mindkét sorozatban Bernd Schneider. A háromágú csillaggal fémjelzett márka 9 DTM-győzelmet és 8 ITC győzelmet aratott.
· 1996: Bernd Schneider egy AMG-Mercedes volánja mögött a második helyen végzett az ITC-ben; hét Mercedes győzelem született.
· 1997: Az AMG által újonnan, mindössze 128 nap alatt kifejlesztett Mercedes-Benz CLK-GTR volánja mögött Bernd Schneider első nekifutásra megnyeri az új FIA GT bajnokságot.
· 1998: Fölény a FIA-GT sorozatban - a CLK GTR modellel Klaus Ludwig és Ricardo Zonta mind a 10 versenyt megnyeri és elhozzák az egyéni bajnoki címet; az AMG-Mercedes csapat bebiztosítja magának a konstruktőri bajnoki címet.
· 2000: Az új DTM túraautó sorozatban Bernd Schneider az AMG által kifejlesztett Mercedes-Benz CLK-DTM modellel első nekifutásra megnyeri a bajnokságot; hat kettős győzelem és első helyezés a Mercedes-Benz számára a gyártók értékelésében.
· 2001: Ugyanaz a forgatókönyv, mint a korábbi évben - Bernd Schneider elhozza az egyéni címet, és a konstruktőri értékelés első helyezése az AMG-Mercedes csapathoz kerül.
· 2002: Az izgalmas DTM versenyek folytatása az új fejlesztésű CLK-DTM autóval. 201 Grand Prix verseny befejezését követően Jean Alesi az F1-ből az AMG-Mercedes csapathoz szerződik le. Bernd Schneider a második helyen végez a bajnokságban Laurent Aiello (Audi) mögött; a Vodafone/AMG-Mercedes bezsebeli az első helyet a csapatértékelésben.

· 2003: Bernd Schneider elhódítja negyedik DTM bajnoki címét. Csapattársa, Christijan Albers második helyen végez. A Vodafone/AMG-Mercedes megvédi első helyét a csapatértékelésben, és a Mercedes-Benz 10 versenyből 9 győzelmet szerez, így bebiztosítja a gyártói értékelésben a vezető helyet.
· 2004: Az AMG-Mercedes C-osztály leváltja a sikeres CLK-DTM versenyautót. Gary Paffett második helyen végez Mattias Ekström (Audi) mögött. A Vodafone/DaimlerChrysler Bank AMG-Mercedes csapat és a Mercedes-Benz szintén második helyen zár a csapatértékelésben és a gyártói rangsorban.
· 2005: Mika Häkkinen, az 1998-as és 1999-es év F1-es világbajnoka az AMG-Mercedes DTM-csapatához szerződik. A győzelemért izgalmas csatát vív Mika csapattársa, Gary Paffett és az Audi pilótája, Mattias Ekström.
· 2006: A rekord-bajnok, Bernd Schneider bezsebeli 5. DTM bajnoki címét 2 győzelemmel. A Vodafone / Salzgitter AMG Mercedes megnyeri a csapatok bajnokságát, a DaimlerChrysler Bank AMG Mercedes előtt.
· 2010: Paul di Resta megnyeri első DTM bajnoki címét azzal, hogy egymást követő 3 versenyen is győzedelmeskedni tud. A H.W.A. csapatban di Resta csapattársai, Gary Paffett és Bruno Spengler állhatnak fel a dobogó másik két fokára az értékelésben.
· 2012: Az AMG csatlakozik az F1 mezőnyéhez, miután a Daimler 2010-ben elkezdte munkásságát az együléses versenyzés királykategóriájában. Nico Rosberg megnyeri a Kínai Nagydíjat, és ezzel megszerzi az Ezüstnyilak modern korszakának első győzelmét.
· 2013: Az SLS AMG GT3 megnyeri a hosszú távú klasszikus versenyek "Grand Slam-jét". Négy győzelmének (Dubai, Bathurst, Nürburgring és Spa-Francorchamps) köszönhetően a verseny-sirályszárnyas a szezon legsikeresebb autója. Az AMG ügyfélcsapatok összességében 38 győzelmet és 82 dobogós helyezést könyvelhettek el, 170 rajthoz állásból.