Он родился 17 марта 1834 г. в Шорндорфе, что под Виттенбергом. Окончив школу, некоторое время был учеником в оружейной мастерской. Работал на ряде машиностроительных заводов, учился в техническом училище, а затем поступил в Штутгартский Политехнический институт. По окончании института работал инженером, побывал во Франции и Англии.
В 1872 г. Даймлер пришел на завод Николауса Отто, создателя первого двигателя внутреннего сгорания. Однако Отто видел в своем громоздком детище лишь альтернативу паровым и газовым стационарным машинам для фабрик и заводов. Даймлер же мечтал заставить мотор возить людей и грузы. Опытный инженер, он прекрасно понимал, какие технические трудности стоят на пути создания лёгкого, но мощного мотора на жидком топливе.
Большую роль в дальнейшей жизни Даймлера сыграла встреча с талантливым инженером Вильгельмом Майбахом. Он нашёл в Майбахе единомышленника, и всю оставшуюся жизнь они работали вместе. Будучи на 12 лет младше, Майбах пережил Даймлера почти на треть века и продолжил их дело. В 1882 г. они вместе покинули фирму Отто и основали свою собственную компанию.
В конце 1883 г. они получили патенты на систему зажигания, позволяющую резко увеличить обороты двигателя, и на систему питания высокооборотного двигателя. А чем выше обороты, тем больше мощность двигателя. В 1884 году ими был сконструирован карбюратор, воздушное охлаждение заменено на водяное. Отказались от открытой формы двигателя с отдельно устроенным маховиком, предпочтение было отдано устойчивому закрытому типу — с пыленепроницаемым корпусом, внутри которого помещался маховик. Всё это изложено в патенте № 34926 от 3 апреля 1885 года и представляет собой первый двигатель Даймлера.
Даймлер использовал этот двигатель при создании модели мотоцикла в 1885 г., четырехколесного экипажа в 1886 г. и моторной лодки в 1887 г. А 12 августа 1888 года состоялся воздушный полет аэростата, воздушные винты которого вращались бензиновым двигателем. Стало ясно, что двигатель полностью оправдал все ожидания. Тогда-то Даймлер придумал и стал ставить на все свои двигатели эмблему — трёхлучевую звезду в круге. Три луча означали — на земле, на воде и в воздухе!
А дальше более ста лет элементы двигателей внутреннего сгорания, придуманные Готлибом Даймлером, только совершенствовались. И будут совершенствоваться дальше, так как пока им нет реальной альтернативы. А эмблема, кроме двигателей, сейчас красуется и на кузовах автомобилей, которые начали разрабатываться Майбахом уже после смерти Даймлера, когда его фирма объединилась с фирмой Карла Бенца.