اولین سال‌های فعالیت حرفه‌ای او در شرکت‌های معروف مهندسی مکانیک گذشت اما او در سن ۲۷ سالگی اولین کارگاه ورقکاری خود را تاسیس کرد. بنز در سال‌های فعالیت در این کارگاه، پروانه‌های مختلفی در زمینه‌ وسایل نقلیه به نام خود ثبت کرد. پس از گذشت مدتی، طرح‌های او برای کنترل سرعت، جرقه به وسیله‌ باتری، کاربراتور، کلاچ، شافت چرخ‌دنده‌ای و رادیاتور نیز به‌ثبت رسیدند. البته او پس از مدتی به‌خاطر مشکلات با سهامداران و عدم توانایی در اجرای طرح‌های خود از شرکت استعفا داد. کارل بنز در سال‌های فعالیت خود تا ۱۸۸۶، پستی و بلندی‌های زیادی را تحمل کرد. سرانجام در این سال و با افزایش درخواست برای موتورهای با سیستم احتراق داخلی، او شرکت خود را با نام Benz&Cie توسعه داد. در سال‌های انتهایی قرن۱۹، شرکت بنز بزرگ‌ترین تولیدکننده‌ خودرو در جهان بود که تا سال ۱۸۹۹، تعداد ۵۷۲ دستگاه از محصولاتش را تولید و روانه بازار کرده بود.