W 1884 roku opracował projekt pojazdu, który skonstruował w 1885 roku. Był to trzykołowy pojazd z silnikiem spalinowym i elektrycznym zapłonem, który rozwijał prędkość 16 km/h. Benz, który opatentował pojazd – Benz Patent-Motorwagen Nummer 1 w 1886 roku, uważany jest za konstruktora pierwszego samochodu. W 2011 roku patent Benza DRP 37435 „Fahrzeug mit Gasmotorenbetrieb” został wpisany na międzynarodową Listę UNESCO najbardziej wartościowych dokumentów – Pamięć Świata (ang. Memory of the World).
Opinia publiczna początkowo nie zaakceptowała wynalazku. Benz zaczął udoskonalać swój pojazd w zakładach swojej firmy Benz & Cie. Rheinische Gasmotorenfabrik i w 1888 roku wypuścił na rynek ulepszoną wersję swojego pojazdu, która spotkała się z dużym zainteresowaniem, lecz nie znalazła wielu nabywców. Benz zaprezentował swój pojazd na targach w Monachium, gdzie uzyskał pozwolenie na publiczną demonstrację możliwości pojazdu przez dwie godziny dziennie. Na targach pojazd zdobył Wielki Złoty Medal.