Alfred Sloan, qui avait intégré les rangs de GM avec la Hyatt Roller Bearing Company, s'attache à mettre en valeur les matières premières réunies par Durant. Inaugurant une décennie d'expansion et d'Innovations techniques, Sloan apporte un souffle neuf et remplace le mode de direction de Durant - désordonné et fondé sur un seul homme - par une politique clairement définie soutenue par des dirigeants de talent. Certaines voitures GM s'étaient déjà livré concurrence pour le même marché, et pour éviter une telle situation, Sloan attribue à chaque division ses propres prix et ses propres catégories de styles. Il met aussi de l'avant la formule des changements de modèles à chaque année, créant ainsi un marché de voitures d'occasion. Sloan succède à Pierre Dupont en 1923 et il dirige la Société jusqu'en 1946, soit pendant 23 ans.

Dans les années 20, GM commence à planifier ses activités de recherche et de développement et à faire l'essai de produits. Ses réalisations techniques sont sans précédent : la Buick 1923 avec freins aux quatre roues, la Cadillac 1926 avec vitrage de sécurité, chromage, régulateur automatique de température moteur, amortisseurs hydrauliques, volet d'air automatique, sièges avant réglables et plusieurs avancées technologiques sur les plans de la performance, de la fiabilité et des technologies de fabrication. En outre, les coûts baissent au fur et à mesure qu'augmente le volume des ventes.

Un ingénieur de GM, Charles Kettering, met au point la laque Duco, un fini extérieur qui avait l'avantage non seulement de procurer des couleurs plus riches et plus durables, mais également de sécher plus rapidement, ce qui éliminait du même coup une immense contrainte sur le plan de la capacité de production. Avant l'introduction du fini Dulco, un constructeur qui fabriquait 1 000 voitures par jour avait besoin d'un espace couvert de 21 acres afin d'y remiser 18 000 voitures, le temps qu'elles sèchent et subissent leur finition, ce qui prenait trois semaines. Grâce à la laque Duco, le temps de séchage passe de 336 heures à 13-½ heures (et par la suite à quelques minutes).

Achats de nouvelles usines et investissements en Europe, en Australie, en Nouvelle-Zélande et en Amérique du Sud font de GM une société d'envergure internationale. Vauxhall en Angleterre, Opel en Allemagne et Holden en Australie comptent au nombre des nouvelles acquisitions.

Until the late 1920s, car design had been fairly well dictated by function, but GM’s Harley Earl turned it from an engineering feat into an art. GM President Sloan, impressed with Earl’s streamlined clay model of the 1927 Cadillac LaSalle, hired him as the industry’s first designer. Earl reasoned that since cars were motion machines, their styling should suggest their speed and power.

Jusque dans les années 20, la conception des voitures répond avant tout à des préoccupations fonctionnelles mais avec Harley Earl, ingénieur chez GM, il ne s'agit plus de réussir un exploit technique, mais de réaliser une oeuvre d'art. Le président de GM, Alfred Sloan, impressionné par la ligne profilée du modèle d'argile que lui présente Earl pour la Cadillac LaSalle 1927, l'engage à titre de premier concepteur de l'industrie. Earl s'est dit que puisque les voitures étaient des machines en mouvement, leur allure devait suggérer vitesse et puissance.

La millionième Buick est construite en 1923; la cinq millionième voiture GM est une Pontiac 1926. En 1927, les ventes de véhicules GM dépassent celles de Ford pour la première fois.