Der 1907 getroffenen Entscheidung, den Hauptbahnhof von der heutigen Bolzstraße an die Schillerstraße zu verlegen, folgte ab der Eröffnung des ersten Teils 1922 die städtebauliche Neuordnung des Areals im Bereich der ehemaligen Gleise. Entlang der neu angelegten Lautenschlager-, Stephan- und Thouretstraße wurden zum Ende der 1920er Jahre bemerkenswerte Gebäude wie das Hahn-und-Kolb-Hochhaus oder die Oberpostdirektion errichtet. Der ehemalige Hindenburgbau bildete das Gegenüber des neuen Hauptbahnhofs, aber der nordwestliche Abschluss des Bahnhofsplatzes fehlte noch. Die Bebauung des Grundstücks an der Lautenschlagerstraße war der Stadt ein großes Anliegen, zumal Bonatz bei den Planungen des neuen Hauptbahnhofs die Platzkanten bereits mitgedacht hatte.
Bevor der Württembergische Sparkassen- und Giroverband sich entschied, seinen Neubau auf diesem Grundstück zu errichten, gab es zunächst andere Überlegungen. Die Girozentrale arbeitete über viele Jahre an verschiedenen Standorten in Stuttgart. Die angemieteten Flächen erwiesen sich angesichts der wachsenden Aufgaben und Mitarbeiterzahl immer wieder als zu klein. 1924 kaufte der Verband von den Privaterben des Königs das Wilhelmspalais, um dort die neue Girozentrale einzurichten. Allerdings wären die Investitionen für den Umbau, die Installation einer Zentralheizung sowie den Anschluss an die Kanalisation nach genaueren Berechnungen unrentabel gewesen. In dieser Situation bot sich die Möglichkeit, im Rahmen eines Tauschgeschäftes das Wilhelmspalais an die Stadt Stuttgart zu verkaufen und dafür das Grundstück an der Lautenschlagerstraße zu erwerben. Die Verhandlungen zogen sich hin; Ende 1928 konnte endlich der Kaufvertrag unterzeichnet werden. Obwohl das neue Grundstück wesentlich kleiner war, musste wegen der Lage noch ein Aufgeld bezahlt werden. Außerdem gab es die Auflage, bis spätestens 1. September 1929 ein Baugesuch einzureichen und zügig zu bauen. Im Gegenzug erklärte sich die Stadt bereit, für den Fall erschwerter Fundamentarbeiten wegen des erwarteten schwierigen Baugrunds einen Beitrag zu leisten. Beim Bau des Hauptbahnhofs hatte sich die Notwendigkeit von Pfahlgründungen, das Erreichen der tragfähigen Schicht durch eingerammte Bohrpfähle, gezeigt und ähnliche Verhältnisse wurden befürchtet.
Schon seit Juni 1928, also noch während der Tauschverhandlungen, war an den Grundlagen für den Architektenwettbewerb gearbeitet worden. Nur eine Teilfläche des geplanten Neubaus sollte vom Giroverband selbst genutzt, der Rest für die Finanzierung des Bauvorhabens vermietet werden. Die Wettbewerbsausschreibung erfolgte zum 21. August, der Abgabetermin war auf den 1. Dezember 1928 festgelegt. Insgesamt beteiligten sich 84 Architekten aus ganz Deutschland mit unterschiedlichen Ansätzen: von traditionellen Massivbauten bis zu reinen Glaskörpern. Den Vertretern des Neuen Bauens war der Einsatz von Leuchtreklame und die Nachtwirkung des Gebäudes ein besonderes Anliegen, um großstädtisches Flair an den Bahnhofsvorplatz zu bringen. Einige Entwürfe zeigten deutlich die Inspiration durch das 1928 in Stuttgart fertiggestellte Kaufhaus Schocken, z.B. durch die Planung dynamischer Rundungen anstelle von Gebäudeecken an der Einmündung der Lautenschlagerstraße.
Eine Teilaufgabe des Wettbewerbs bestand darin, Nutzungsvorschläge für die vermietbaren Flächen zu machen, die über die Büro- und Ladennutzung hinausgehen sollten. Die Vorschläge reichten von einem Varietétheater im Untergeschoss über eine Kaufhausnutzung bis zu einem Familienwohnhotel. Die Idee des Hotels wurde aufgegriffen und später von Bonatz, der bei seinem Entwurf eine reine Büronutzung vorgeschlagen hatte, umgesetzt.
Bemerkenswert ist, dass Bonatz mit Scholer neben Karl Krayl aus Magdeburg und Richard Döcker aus Stuttgart nur einen von drei dritten Preisen erhielt. Zwei erste Plätze gingen an Gustav Schleicher aus Stuttgart und W. Stahl aus Düsseldorf, ein zweiter Preis an den Stuttgarter Professor Heinz Wetzel zusammen mit Konstanty Gutschow. Der Beitrag von Ludwig Mies van der Rohe erreichte einen Ankauf.
Im Preisgerichtsprotokoll wurde Schleicher eine herausragende städtebauliche Einordnung bescheinigt, Stahl hingegen eine reizvolle Leichtigkeit, die dem Bahnhof seine monumentale Dominante überlässt. Krayl bescheinigte man eine „schnittige und rassige Fassadengestaltung mit wirksamer Werbemöglichkeit“. Bei Bonatz wurde besonders die Lösung mit dem großen Lichthof für die Kassenhalle gelobt, die eine sehr gute Belichtung der Obergeschosse ermöglichte; bemängelt wurde in der Außenerscheinung die Ecklösung zum Bahnhof hin. Bei Mies van der Rohe wurde die völlige Auflösung der Fassade in Glaswände zwar als interessant, aber problematisch angemerkt. Weshalb keiner der Siegerentwürfe gebaut wurde, ist nicht bekannt. Der Entwurf von Bonatz und Scholer wurde am 9. Februar 1929 per Vorstandsbeschluss des Giroverbandes zur Ausführung bestimmt.
Bereits am 20. April reichte Bonatz den überarbeiteten Vorentwurf mit einem Modell beim Baurechtsamt ein, und am 25. Juni 1929 erfolgte die vorläufige Genehmigung. Das am 15. Juli 1929 unter Berücksichtigung der erforderlichen Änderungen eingereichte Baugesuch wurde am 7. Januar 1930 genehmigt. Dennoch war, wohl wegen der seitens der Stadt gewünschten schnellen Fertigstellung, mit den Erdarbeiten bereits am 20. Juni 1929 begonnen worden.
Städtebaulich schließt der Bau den Bahnhofsvorplatz nach Nordwesten ab, indem er gegenüber dem ehemaligen Hindenburgbau 15 Meter weiter in den heutigen Arnulf-Klett-Platz ragt. Um für die Fußgänger eine Fortsetzung des Weges zu erreichen, wurde der Zeppelinbau zur Schillerstraße hin im Erdgeschoss als offene Pfeilerkolonnade ausgeführt. Die Fassade entlang der Lautenschlagerstraße folgt mit einer leichten Krümmung der Aufweitung der Straße zum Hauptbahnhof hin. Diese Fassade schließt beidseitig mit geschlossenen Flächen ab, die erst an der Kante zu den zurückversetzten Obergeschossen befenstert sind und so die Gebäudehöhe betonen. Der Rücksprung über dem 5. Obergeschoss vermittelte zwischen dem ehemaligen Hindenburgbau, dessen Seitenflügel ursprünglich nur dreigeschossig ausgeführt waren, und den sieben Geschossen des Zeppelinbaus. Die statisch bereits vorgesehene Erhöhung des Hindenburgbaus wurde erst nach dem Zweiten Weltkrieg ausgeführt.
Für das unregelmäßig geformte Grundstück konzipierte Bonatz eine Bebauung mit zwei Innenhöfen, um eine möglichst hohe Ausnutzung bei gleichzeitiger guter Belichtung der Räume zu erzielen. Im ersten, rechtwinkligen und geschlossenen Innenhof war die zweigeschossige Kassenhalle mit Oberlicht untergebracht. Zum zweiten Innenhof, der gegenüber der Nachbarbebauung offen war, orientierten sich die Nebenräume und die preisgünstigeren Zimmer des Hotels. Die zur Lautenschlagerstraße ausgerichteten Hotelzimmer verfügten über eigene Bäder, diejenigen zur Schillerstraße über ein WC. Der Grundriss war zweibündig angeordnet, sodass sich beidseitig des Flurs Zimmer befanden, und zielte auf eine möglichst ökonomische Bewirtschaftung ab. Aufwendiger ausgestattet waren der Eingangsbereich mit Hotelhalle und das Restaurant mit Café, hier fanden sich Wandbilder, Skulpturen und speziell entworfene Teppiche. Die Kassenhalle zeigte sich als nahezu quadratischer, streng gegliederter und lichtdurchfluteter Raum mit schlichter Holzmöblierung, der dem Neuen Bauen verpflichtet war. An der Stirnseite befand sich ein großformatiges Wandbild des Esslinger Malers Hermann Sohn, das die Tätigkeiten des Giroverbandes illustrierte. Sitzungssaal und Präsidentenzimmer dagegen waren traditioneller ausgestattet.
Die geologischen Untersuchungen hatten ergeben, dass erst ab sieben Meter unter dem geplanten Keller tragfähiger Grund zu erwarten war. Außerdem befand sich der Grundwasserstand zwei Meter über dem Boden des Tiefkellers. Daher wurde der Zeppelinbau in den Untergeschossen in Stahlbeton auf Bohrpfählen ausgeführt, insgesamt kamen 7.000 Laufmeter Bohrpfähle aus Stahlbeton zum Einsatz. Ab dem Erdgeschoss wechselte die Tragkonstruktion in ein Stahlskelett. Es erlaubte Details, die den Bau in der Gegenwart verorteten: Die gereihten Fenster mit schmalen Zwischenpfeilern und durchgehender Fensterbank schließen sich zu einem horizontalen Fensterband zusammen; die Travertinplatten mit durchgehenden Fugen verdeutlichen die Verkleidung einer Unterkonstruktion und zeigen, dass es sich nicht um einen Massivbau handelt. Besonders prägnant ist das vorkragende Zwischengeschoss, in dem das Restaurant des Hotels und anschließend Büroräume untergebracht waren. Die Fenster waren als Schiebefenster mit Bronzeprofilen ausgeführt und erlaubten drei Meter breite Öffnungen. Die tragenden Stützen stehen im Raum, sodass die Fenster sich ohne Unterbrechung reihen. Diese Ausführung, die wie ein Zitat des Doppelhauses von Le Corbusier am Weißenhof wirkt, wurde erst bei der Überarbeitung des Entwurfs zugefügt, damit reagierte Bonatz auf eine Kritik des Preisgerichts.
Das Gebäude wurde in zwei Abschnitten nacheinander ausgebaut. Zuerst das Verwaltungsgebäude des Sparkassen- und Giroverbandes mit Läden entlang der Lautenschlagerstraße, danach das Hotel. Der Name Zeppelinbau geht auf den Beschluss des Verbandes vom 16. September 1930 zurück und soll für den Mut stehen, auch in schweren Zeiten Pläne umzusetzen. Damit spielte der Giroverband auf den langen und mühsamen Weg von Graf Ferdinand von Zeppelin bei der Umsetzung seiner Ideen an, die letztlich erfolgreich waren.
Die Straßenführung zur Bauzeit unterscheidet sich deutlich von der heutigen. Der gesamte Block entstand zwischen der Kronen- und Lautenschlagerstraße und der diagonal verlaufenden Alleenstraße, die beim Wiederaufbau nach 1945 aufgegeben wurde. Der rechtwinklige Häuserblock, heute als Zeppelin-Carré bekannt, entstand erst in den 1950er Jahren.
Paul Bonatz plante 1955/56 gemeinsam mit Karl Ellsässer den Erweiterungsbau der Girozentrale an der Ecke Kronen- und Lautenschlagerstraße, der bis 1959 gebaut wurde. Der Erweiterungsbau des Hotels Graf Zeppelin, der die Lücke zum benachbarten Hotel Rieker schloss, wurde 1969 begonnen und 1971 eingeweiht. Bauherr war die Württembergische Landeskommunalbank, Architekt Martin Werwigk. 1995 bis 1998 fand die Sanierung des Quartiers zum heutigen Zeppelin-Carré durch Auer + Weber + Partner statt. Die Innenhöfe und vor allem die Fassaden entlang der Friedrichstraße wurden grundlegend überarbeitet. An den Fassaden des Zeppelinbaus, deren Travertinverkleidung bei den Luftangriffen unbeschädigt geblieben war, wurden die Fenster und Geländer der Wiederaufbauzeit im Sinne der Bauzeit erneuert.