Nel 1923, Vittorio Jano fu attirato dalla Fiat, grazie in parte alla persuasione di un giovane pilota Alfa di nome Enzo Ferrari, per sostituire Merosi come capo progettista dell'Alfa Romeo. La prima Alfa Romeo sotto Jano fu la vettura da Gran Premio P2, con la quale l'Alfa Romeo vinse il primo campionato del mondo per vetture da Gran Premio nel 1925. Per le auto stradali, Jano ha sviluppato una serie di motori in linea a 4, 6 e 8 cilindri basati sul P2 che hanno formato lo stile dei motori dell'azienda, con costruzione in lega leggera, camere di combustione emisferiche, candele in posizione centrale, due file di valvole in testa per bancata e doppio albero a camme in testa. I progetti di Jano si sono rivelati affidabili e potenti.
Enzo Ferrari si rivelò un team manager migliore che un pilota e, quando la squadra ufficiale fu rimossa, divenne la Scuderia Ferrari. Quando la Ferrari lasciò l'Alfa Romeo, iniziò a costruire le proprie auto. Tazio Nuvolari guidò spesso per l'Alfa e vinse molte gare prima della seconda guerra mondiale.
Quando le corse automobilistiche ripresero dopo la seconda guerra mondiale, l'Alfa Romeo dimostrò di avere le migliori auto nei Gran Premi. L'introduzione della nuova formula (Formula 1) per le monoposto da corsa fornì uno scenario ideale per la Tipo 158 Alfetta dell'Alfa Romeo. Giuseppe Farina vinse il primo campionato del mondo di Formula 1 nel 1950 con la 158. Juan Manuel Fangio assicurò all'Alfa il secondo campionato consecutivo nel 1951.
Anni '50 - Le auto BAT
I prototipi della Berlina Aerodinamica Tecnica furono progettati da Bertone come esercizio per determinare se un design aerodinamico avrebbe portato a prestazioni elevate su un telaio standard e se i veicoli risultanti sarebbero stati attraenti per il pubblico. L'Alfa 1900 Sprint costituì la base delle BAT 5, 7 e 9.
Anni '60 e '70 – Discendenti della Tipo 33
L'auto da corsa Tipo 33, con il suo motore V8 da 2.000 cc ad alti regimi, divenne la base per una serie di diverse concept car negli anni '60 e '70, sfociando infine nella produzione dell'Alfa 33 Stradale.