In de beginjaren legde Märklin zich toe op de productie van keukenattributen van wit gelakt blik voor poppenhuizen. Na het overlijden van Theodor in 1866 nam zijn vrouw Caroline de leiding van de onderneming over. Na de overname van de onderneming door de beide zoons Carl en Eugen Märklin in 1888 ging het bergopwaarts met de onderneming. In 1891 presenteerden ze op de Leipziger Messe een opwindbare speelgoedtrein met een uitbreidbaar railsysteem; de modeltrein was geboren.
In 1935 introduceerde Märklin de schaalgrootte H0 (schaal 1:87), waarmee het voor het eerst mogelijk werd om een modelspoorbaan in een woonkamer aan te leggen. Deze schaal wordt later door andere fabrikanten van modelspoortreinen zoals Fleischmann, Lima en Roco overgenomen als standaard. Märklin gebruikt als enige Europese fabrikant wisselspanningsmotoren. Met Trix Express is Märklin tevens een van de zeer weinige fabrikanten die ooit een 3-rail-systeem hebben toegepast voor het doorgeven van spanning aan de locomotief.
In de jaren vijftig produceerde Märklin ook de nu door verzamelaars erg gezochte modelauto's. De auto's waren toen ongeveer twee maal zo duur als die van concurrent Dinky Toys. Ook maakte het bedrijf Meccano-compatibele bouwdozen waaraan componenten (zoals elektromagneten) waren toegevoegd voor het maken van allerlei elektrische apparaten: Märklin ELEX (zie de tweede foto in de ‘galerij’ hieronder).
In 1963 werd HAMO, een fabrikant van modeltrams uit Neurenberg, overgenomen. In de volgende jaren werden in totaal vijf modellocomotieven onder beide merknamen op de markt gebracht. Vanaf 1966 werden voor twee-rail gelijkspanning geschikte uitvoeringen van de locomotieven onder dit merk verkocht.
Vanaf 1969 werd een deel van de Märklin-producten, vaak in een iets minder gedetailleerde uitvoering, ook onder de naam PRIMEX op de markt gebracht. Hierdoor konden ook warenhuizen en supermarkten de treinen in het assortiment opnemen, waar tot dan toe de verkoop van Märklin-artikelen uitsluitend was voorbehouden aan erkende modelspoorwinkels.
In 1970 begon Märklin met de productie van smalspoormodellen op schaal 1:45, rijdend op dezelfde rails als de H0-modellen, onder de naam MINEX. Omdat dit weinig succesvol bleek werd de serie al na drie jaar weer uit productie genomen. Overigens was de naam al eerder - in 1939 en 1940 - gebruikt voor metaalbouwdozen, bestaande uit onderdelen die half zo groot waren als die uit de Märklin "Metall" bouwdozen, en vervaardigd uit aluminium.
De naam Alpha werd in 1988 geïntroduceerd voor futuristisch uitziende speelgoedtreinen op schaal H0, bedoeld voor jonge kinderen. Wegens zwaar tegenvallende verkoopaantallen werd het Alpha-programma in 1996 stopgezet. De speciale kunststof rails (Gleis 2000) zijn echter wel gebleven en de productie en ontwikkeling is onder de naam C-rails verdergegaan. Deze C-rails (de C komt van "Click") heeft uiteindelijk de metalen M-rails vervangen als Märklins standaard rails. De M-rails werden van 1935 tot 2000 geproduceerd.
Vanaf 1991 worden de wat minder fraai uitgevoerde modellen in de catalogus ondergebracht in het zogenaamde HOBBY-programma. Vaak zijn het de wat oudere, meer robuust uitgevoerde modellen - die tot dan toe onder het merk PRIMEX verkocht werden - die daardoor goedkoper zijn, en meer geschikt als speelgoed. Inmiddels gebruikt Märklin zelf de naam "HOBBY" niet meer. De goedkopere locomotieven (tegenwoordig wel meer gedetailleerd) worden aangeduid met 36-nummers (36***). De duurdere series worden aangeduid met 37- (37***) en 39-nummers (39***).
De gehele modelspoorwereld van Märklin is tegenwoordig digitaal. Door middel van de digitale apparatuur (Märklin Digital) kan men de snelheid regelen, verlichting in- en uitschakelen en bij veel locomotieven uitgebreide geluidsfuncties bedienen. Tegenwoordig zijn er zelfs locomotieven met digitaal beweegbare onderdelen. Märklin biedt verschillende computers aan, waaronder het kleine Mobile Station II en het grote Central Station II. Het Central Station II beschikt over een kleurentouchscreen. Bovendien biedt het de mogelijkheid om wissels, seinpalen en treinen geheel automatisch te laten schakelen en rijden.
Per 1 januari 1997 werd de firma Trix uit Neurenberg, fabrikant van o.a. Minitrix (en voorheen ook Trix Express en Trix Express International), door Märklin overgenomen.
Sinds maart 2006 circuleerden geruchten omtrent een mogelijke verkoop van het bedrijf. Dit omdat Duitse banken steeds minder bereid waren om in firma's als Märklin te investeren. Op 12 mei 2006 is, met algemene instemming van de directie en alle 22 aandeelhouders, het bedrijf verkocht aan de Britse investeringsmaatschappij Kingsbridge Capital Limited.
Märklin en haar moederbedrijf Kingsbridge Capital zijn op 26 juli 2007 overeengekomen het failliete LGB, een andere modelspoorfabrikant, op te kopen voor 5,9 miljoen dollar. Märklin produceerde in 2007 de volgende schalen: 1:22,5 (schaal G), 1:32 (schaal 1), 1:87 (schaal H0), 1:160 (schaal N) en 1:220 (schaal Z), en is eigenaar van Trix, LGB en Hübner.