Hier in Paris können Otto und Langen ihren ersten großen Erfolg verbuchen. Ihre Maschine wird mit der "goldenen Medaille" ausgezeichnet, da der Gasverbrauch nur ein Drittel dessen der Konkurrenzmaschinen beträgt. Diesem Erfolg ist es zuzuschreiben, daß die Nachricht vom neuen Gasmotor rasch in alle Welt dringt. Denn nun hat man endlich eine Antriebskraft, die wirtschaftlich ist und die man nach Belieben an- und abstellen kann.
Die Werkstatt in der Kölner Altstadt wird bald zu klein, und so zieht man 1869 in neue, eigene Gebäude an der Grenze von Mühlheim und Deutz.
Im Jahre 1872 wird die Firma in eine Aktiengesellschaft umgewandelt, und es entsteht die "Gasmotoren-Fabrik Deutz AG".
Gottlieb Daimler wird als technischer Direktor verpflichtet und Wilhelm Maybach als Chefkonstrukteur. Otto ist für die kaufmännische Verwaltung verantwortlich.
Die dadurch brachliegende Schöpferkraft Ottos kommt jedoch immer wieder zum Durchbruch. Seine Gedanken beginnen erneut um den zertrümmerten Motor aus dem Jahre 1862 zu kreisen und kehren zurück zu der Frage nach einer gezielten und beherrschbaren Verbrennung unter Benutzung eines Kurbeltriebes.
Otto greift in aller Stille die früheren Überlegungen der vorverdichteten Ladung wieder auf, macht sich Gedanken über die Zündung und Reduzierung der Zündkräfte, die von einem Kurbeltrieb aufgenommen werden können.
1875 läßt er sich vom Deutzer Direktorium eine unabhängige Versuchsarbeit zusichern. Denn die Leistungsgrenze von 3 PS ist bei der atmosphärischen Maschine erreicht, und die bedrohliche Konkurrenz der Heißluftmaschinen veranlassen ihn, sich ganz der Technik zu widmen.
Bereits im Frühjahr 1876 kann Otto Versuche mit einem "Hochdruckmotor" aufnehmen.