Duesenbergin kilpailijat paransivat suorituskykyä ja dominoivat Indianapolis 500-mailin kilpailuissa 1920-luvulla. Vuonna 1920 Tommy Milton ja Jimmy Murphy saivat kolmannen ja neljännen sijan Duesenbergin kilpailijoissa tuon vuoden Indianapolis 500 -kilpailussa. Vuoden 1921 kilpailuun osallistui kahdeksan Duesenbergin valmistamaa kilpa-autoa. Roscoe Sarlesin ajama Duesenbergin joukkue oli toiseksi. Duesenbergin rakentamat kilpaautot saivat kahdeksan kymmenestä ensimmäisestä paikasta Indianapolis 500-mailin kisoissa vuonna 1922, mukaan lukien voittoauton, jota ajoi Murphy, ja toiseksi sijoittunut, jota ajoi aloittelija Harry Hartz. Indianapolis 500 vuonna 1923
Se oli Duesenbergin tiimin heikko kohta. Wade Morton, Duesenbergin joukkueen kuljettaja, aloitti 24. sijasta, mutta pääsi kymmenenneksi. Duesenbergin rakentamat kilpa-autot voittivat kolme neljästä Indianapolis 500-mailin kilpailusta vuosien 1924 ja 1927 välillä. Kuljettaja Lora L. Corum ja avustaja Joe Boyer voittivat kilpailun vuonna 1924; kuljettaja Pete DePaolo ja avustaja Norman Batten voittivat kilpailun vuonna 1925; ja George Sanders voitti kilpailun vuonna 1927 Duesenbergin rakentamassa autossa, jonka omisti Bill White. DePaolosta tuli Indianapolis 500-mailin voittaja. Vuoden 1926 kisoissa DePaulo pääsi viidenneksi, kun taas toinen Duesenberg-tiimiauto, jota ajoi aloittelija Ben Jones, kärsi mekaanisista ongelmista ja kaatoi ennen kilpailun loppua. Duesenbergin joukkue sijoittui edelleen kymmenen parhaan joukkoon 1928 ja 1929 Indianapolis 500-mailin kisoissa. Vuonna 1928 Fred Frame ajoi Duesenbergin kilpa-auton kahdeksannelle sijalle, kun taas Jimmy Gleason ajoi Duesenbergin joukkueauton viidentoista sijalle. Vuoden 1929 kisoissa joukkueen tulokset paranivat Gleasonin kolmanneksi ja Freddy Winnain viidenneksi.