С детских лет у Карла стала проявляться склонность к технике. Особенно ему нравились паровозы, что часто вызывало чувство страха у фрау Жозефины. Она боялась за жизнь сына, а поэтому решила, что лучше всего будет подготовить его к профессии служащего. В гимназии мальчик проявил способности к физике и химии, увлекся фотографированием. Позже Бенц вспоминал о том, что именно фотографией он заработал первые в своей жизни деньги. Радость доставлял и ремонт часов. Для подобных работ мать предоставила в его распоряжение маленькую каморку под крышей, которая стала первой мастерской Карла.
В сентябре 1860 г. юноша сдал экзамен на право поступления в Политехническую школу Карлсруэ, славившуюся своими механическими мастерскими. Отдельные движущиеся механизмы, созданные благодаря великолепному педагогическому мастерству учителей и незаурядным способностям учеников, представляли собой подлинные шедевры техники и часто появлялись на технических выставках. В годы учебы в школе именно механика больше всего привлекала молодого Бенца. Эти занятия заложили фундамент для всей его последующей творческой деятельности.
Формально образование Карла завершилось 9 июля 1864 г., когда он получил документ, удостоверяющий окончание «двухгодичных курсов математического класса и школы машиностроения». Но чтобы перейти к профессиональной деятельности, нужно было еще поработать учеником на фабрике. Более двух лет проработал Бенц на паровозостроительном заводе. В своих воспоминаниях он писал: «Здесь я самым серьезным образом познал смысл выражения “люби дело – мастером будешь”, когда 12 часов подряд сверлил и шлифовал в полумраке». Но подобная работа не способствовала его профессиональному росту, поэтому в конце сентября 1866 г. Карл ушел с завода.
Затем Бенц два года работал чертежником на заводе в Мангейме, а потом переехал в Пфорцхайм и еще три года проработал на металлургическом и машиностроительном заводах братьев Бенкизер. Здесь молодой инженер встретил 20-летнюю дочь владельца строительной фирмы Берту Рингер, которая стала путеводной звездой всей его жизни. Как он написал однажды, «счастье снова и снова придавало мне новую энергию, как вторая пружина, необходимая в творческой борьбе против постоянно возникающих препятствий». На первый план выступили заботы о достаточных средствах к существованию и собственном доме.
По окончании франко-прусской войны экономика страны несколько оживилась. Карл решил, что выгоднее всего для него будет снова поселиться в Мангейме, который он достаточно хорошо знал, и открыть там собственное дело. Но для того ему не хватало средств, поэтому он объединился с механиком Риттером, и в августе 1871 г. оба партнера взяли в совместное