El modelo de 1938 del W142 Typ 320 fue la última evolución sobre el modelo 290.
Presentaba mejoras para la comodidad y la eficiencia a alta velocidad.

El Typ 320 presentaba un motor de 3.2 litros al principio, en febrero de 1937 cuando se mostró en la Exposición Internacional de Automóviles y Motocicletas en Berlín. Con él, la marca cerró un hueco en el mercado entre los vehículos de tamaño medio y los vehículos de mayor formato. Se sospechaba que la versión de cuatro puertas con carrocería aerodinámica había sido diseñada por Spohn, uno de los constructores de carrocerías aerodinámicamente más prolíficos de la época.

El motor inicial de 3.2 litros presentaba 12 contrapesos para el cigüeñal, para reducir las vibraciones del motor. La solución funcionó y el motor funcionó sin problemas. El anterior carburador de tiro ascendente fue reemplazado por dos carburadores de tiro descendente. La transmisión de 4 velocidades con función de sobremarcha utilizada anteriormente (era, en realidad, una caja de cambios de tres velocidades), fue reemplazada por una caja de cambios de 4 velocidades totalmente sincronizada suministrada por la empresa ZF. La cuarta marcha tenía una relación de transmisión de 1:1, lo que hacía que el motor funcionara un 26 % más bajo que la versión anterior, a la misma velocidad. Eso hizo que el Typ 32 W142 IV fuera más rápido y con una mejor eficiencia de combustible. A fines de 1938, debido a la escasez de combustible de alto octanaje, se aumentó la cilindrada del motor a 3.4 litros, para mantener los mismos 78 hp.

El chasis presentaba una suspensión delantera independiente con una ballesta transversal. En la parte superior, la rueda estaba unida a un brazo de suspensión que descansaba sobre un resorte helicoidal en el interior. El eje oscilante trasero de doble articulación tenía dos resortes helicoidales a cada lado, uno detrás del otro. Se instalaron amortiguadores hidráulicos tipo palanca de doble acción en los ejes delantero y trasero.