Druga dekada XX wieku przyniosła koncentrację włoskiej firmy na rozwoju silników benzynowych. Czterocylindrowe jednostki napędowe charakteryzowały się leżącym ułożeniem w samochodzie typu monoblock. W międzyczasie, firma kontynuowała rozwój swojej oferty samochodowej o modele nazywane poprzez parametry napędzających ich silników, rozpoczynając od modelu 11 HP z 1911 roku. Okres I wojny światowej przyniósł duże zaangażowanie Diatto we włoski przemysł, który pomógł dopracować wykorzystywane technologie i kontynuować ich zastosowanie w warunkach powojennych. W latach 20. Diatto nawiązało współpracę z francuskim Bugatti na polu rozwoju silników lotniczych. W tym samym okresie Diatto kooperowało także z inżynierami rodzimego Maserati.
Sukcesy na polu inżynieryjnym nie pomogły przezwyciężyć zadłużenia, w jakim Diatto nieustannie było od momentu zakończenia się I wojny światowej. Kłopoty finansowe skłoniły braci Diatto do zamknięcia firmy i wycofania się z biznesu w 1926 roku, co trwale doprowadziło do zniknięcia z rynku motoryzacyjnego.