В 1890 году, после постройки первого собственного пассажирского автомобиля, Даймлер совместно с Вильгельмом Лоренцом и Максом фон Даттенхофером основал Daimler Motoren Gesellschaft, Майбах стал ее техническим директором.
Изначально мастерская Майбаха располагалась прямо в саду его дома
Однако в новой структуре компании ему досталась роль второго плана. Здесь Майбах был уже не партнером Даймлера, а наемным служащим. Такая ситуация пришлась ему не по вкусу, и он ушел, основав год спустя, в 1891 году, собственное дело.
Изначально мастерская Майбаха располагалась прямо в саду его дома, немного позднее он перебрался в арендованный цех. Несмотря на то что он стал работать на себя, он не потерял финансовой поддержки Готлиба Даймлера, разница была лишь в том, что на патенте теперь стояло только его имя.
В этот период Вильгельм Майбах разработал двигатель Phoenix и поплавковый карбюратор, спроектировал ряд грузовиков и легковых автомобилей. В 1895 году, однако, Даймлер убедил его вернуться к нему в компанию и вновь занять пост технического директора. Здесь талант Майбаха раскрылся во всей полноте.
Он придумал новый трубчатый радиатор, построил ряд новых двигателей и разработал новую цепную передачу. Но самым революционным нововведением Майбаха было изменение положения двигателя: на автомобилях Даймлера его стали ставить не сзади, а спереди. Речь шла о четырехцилиндровых двигателях с электрическим зажиганием.
Первый Mercedes появился в 1901 году
Около 1900 года Майбах познакомился с консулом Австро-Венгерской империи в Ницце Эмилем Еллинеком, обожавшим скорость и бывшим участником самых первых гонок. Тот заказал ему широкий автомобиль с низким центром тяжести и мощным двигателем с отдельной коробкой передач. Этот автомобиль, первый из серии, названной в честь дочери Еллинека Мерседес, заложил основы современного автомобиля.
Первый Mercedes появился в 1901 году, год спустя после смерти Даймлера, и доминировал на всех гонках того времени. Майбах также строил двигатели для графа Цеппелина и его дирижаблей. Со смертью фон Дуттенхоффера положение ухудшилось, и в 1907 году Майбах оставил компанию.
Майбах вполне мог выйти на заслуженный отдых, но он объединился с сыном Карлом, который пошел по стопам отца, став инженером, и успел поработать не только у Даймлера, но и за границей (в Великобритании, Швейцарии и Франции), что способствовало его многостороннему развитию.
В 1907 году отец и сын основали вместе с Цеппелином новую компанию, став ее акционерами. Фирма занималась производством авиационных двигателей и работала под управлением Карла, которого консультировал отец.