Narodil sa 9. Februára 1846 v Heilbronne, v rodine tesára a mal 5 súrodencov. Keď bol malý presťahovali sa do Stuttgartu. Osud nebol pre Wilhelma prívetivý, v roku 1856 mu zomrela matka a v roku 1859 otec. Na základe inzerátu v novinách „Stuttgarter Anzeiger“ sa ponúkla istá charitatívna ortanizácia, že sa o Wilhelma postará. Začal navštevovať školu v rádovom bratstve Reutlinger Bruderhaus. Wilhelmov talent a nadanie si všimol Gustav Werner, zakladateľ a riaditeľ školy, ktorý ho začal podporovať.
V roku 1865 sa v Reutlingene stretol s Gottliebom Daimlerom. Wilhelm sa veľmi rýchlo spriatelil s Gottliebom, neskôr sa stali spoločníkmi vo firme a neoddeliteľní priatelia až do Daimlerovej smrti. V roku 1869 sa spolu s Daimlerom presťahovali do Karlsruhe a neskôr začali pracovať v „Gasmotorenfabrik Deutz“. Tu Maybach získal inšpiráciu na konštruovanie ľahkého vysokootáčkového spaľovacieho motora vhodného pre pozemné, vodné i vzdušné zariadenia. Po určitých sporoch s vedením sa v roku 1882 rozhodli odísť z Gasmotorenfabrik Deutzl.
Spolu sa presťahovali do Cannstattu, kde začali vyvíjať vysokootáčkové spaľovacie motory. V procese výskumu Maybach objavil patent Angličana Watsona, ktorý popisoval neregulovaný systém zapaľovania na báze žeraviacej rúrky, ktorý bol základným prvkom konštrukcie vysokootáčkového motora. Po horizontálne uloženom motore z roku 1883 nasledoval typ „staré hodiny“, čo bol mimoriadne ľahký a kompaktný motor s vertikálne uloženým valcom, ktorý sa mimoriadne hodil na montáž do vozidiel. V roku 1885 začal s pripevňovaním motora najprv k drevenému povozu a neskôr do koča. Maybach ako vzdelaný a múdry človek si uvedomil, že sa nemôže uspokojiť iba s výrobou motorov na koče, tak vzniklo vozidlo s oceľovými kolesami.
V tomto vozidle Maybach po prvý krát použil systém ozubených prevodov. Automobil sa predstavil následne aj na svetovej výstave v Paríži. V roku 1889 predznamenal zrod francúzskeho automobilového priemyslu. Po Daimlerovom založení firmy DMG Daimler-Motoren-Gesellschaft so spoločníkmi Duttenhoferom a Lorenzom sa mal Maybach stať hlavným konštruktérom. Bohužiaľ z dôvodu neprijateľných zmluvných podmienok sa v roku 1891 rozhodol firmu opustiť. Pracoval naďalej a svoj koníček v konsťruovaní rozvíjal stále viac a viac. Neskôr v roku 1892 s finančnou podporou Daimlera začal pracovať v hoteli Hermann, kde vznikli vynálezy ako napríklad: karburátor s tryskou, motor Phoenix, vylepšenia prvkov systému remeňového pohonu. V roku 1895 vďaka nátlaku anglického premyselníka Fredericka Simmsa sa stal hlavným konštruktérom v DMG. Tu zdokonaľoval svoj um a vyvinul rúrkový chladič s ventilátorom, neskôr sendvičový chladič. „Roi des Constructeurs“ (kráľ konštruktérov), ako ho volali Francúzi, prichádzal stále s novinkami, napríklad vytvoril prvý štvorválcový motor pre automobily. V roku 1899 vyvinul celú generáciu motorov (päť modelov s výkonom 6 a 23 koní).
Wilhelm Maybach zomrel 29.decembra 1929 vo veku 83 v Stuttgarte.
