Klingil oli oluline roll Mercedes'i tagasitulekul rahvusvahelistele võistlustele 1950. aastate alguses ja tema võit 1952. aasta Carrera Panamericana maanteevõistlusel, juhtides tolleaegset eksperimentaalset Mercedes-Benz 300SL-i, oli määrava tähtsusega, kinnitades Daimler-Benz'i juhtkonnale, et mootorspordile on Mercedes'i tulevikus koht. Kutsutud Mercedes Grand Prix'i meeskonda 1954. aastal, lõpetas ta oma Formula 1 debüüdi ajal vähem kui ühe sekundiga legendaarse Juan Manuel Fangio taga, võttes teise koha 1954. aasta Prantsuse Grand Prix's.
Reims-Gueux' kiirusringkonnas. See paljutõotav algus ei pidanud kestma, ja Stirling Mossi saabumisega Mercedesi 1955 Kling oli tõhusalt alandatud kolmandaks sõitjaks. Kuid väljaspool maailmameistrivõistlust võitis Kling Berliini Grand Prix's (teisel kiirel ringringil AVUS) muljetavaldav võit. Ta lahkus Formula 1 meeskonnast hooaja lõpus, et järgida Alfred Neubauerit Mercedes Motorspordi juhina. Ta oli selles ametis 1960. aastate edukate kampaaniate ajal, juhtides juhtimiskampaaniat ise. Ühel sellisel korral sõitis ta Mercedes-Benz 220SE-ga võidu saavutamiseks võimsas 1961. aasta Alžeerist Kaplinna Aafrika rallil.