Velmi úspěšné byly v automobilových závodech i první modely s tatrováckou koncepcí podvozku a se vzduchem chlazeným motorem, zejména Tatra 11 a Tatra 12, které se prosadily nejen v Československu, ale i v zahraničí. Na počátku 50. let se vyrobilo několik kusů formulových vozů Tatra 607, které kopírovaly tehdejší předpisy Formule 1. Jen „železná opona“ neumožnila těmto vozům mezinárodní úspěch. Soutěžní tým Tatry, který v posledním období své činnosti využíval upravených limuzín Tatra 603, ukončil svou činnost v roce 1967. Od počátku 70. let se pak vzduchem chlazené benzinové motory Tatra prosadily      do speciálů pro tehdy nový automobilový sport – autokros.

Kopřivničtí vládci pouště

Nesmazatelným způsobem se do historie zapsaly i soutěžní varianty nákladních vozidel. Na sklonku roku 1984 bylo rozhodnuto o první účasti na stále populárnější Rallye Paříž–Dakar. Na startu 8. ročníku soutěže stály dvě upravené třínápravové Tatry 815 vybavené „šlapadly“ pro jednodušší vyproštění z písku. Hned napoprvé směřovaly ke stupňům vítězů. Zastavily je ovšem vozy soupeřů, které uvázly na zabahněné trati a ucpaly ji.

V dalším ročníku v roce 1987 pak nově postavená dvounápravová Tatra 815 s posádkou ve složení Karel Loprais, Radomír Stachura a Jaroslav Krpec dorazila do cíle v Dakaru na druhém místě a v roce následujícím dobyla první vítězství mezi kamiony (Jaroslava Krpce nahradil Tomáš Mück). Nejúspěšnějším ze soutěžních vozů Tatra byla Puma, jejíž čtyři starty znamenaly tři vítězství a jedno druhé místo.

Činnost oficiálního továrního týmu byla ukončena v roce 2000. Díky technologické a konstrukční podpoře vybraných soukromých týmů ale tradice pokračuje dodnes a na maratonských rallye startují různé evoluce vozidel Tatra 815, ale i kapotová provedení (Tatra Jamal) a v několika posledních letech i Tatra Phoenix z aktuálního výrobního programu.

Na trial s Krabem

Díky nadprůměrné průchodnosti tím nejtěžším terénem našly vozy Tatra místo i v truck trialu. Zásluhou soukromých nadšenců se na trialových tratích objevilo mnoho kopřivnických speciálů (Tatra 805, Tatra 138/148, Tatra 813, Tatra 815). Pouze jednou v historii poskytla Tatra k účasti v Mistrovství Evropy v truck trialu jeden ze svých vozů – upravený prototyp tahače Tatra 815 4×4 s řízením obou náprav, interně nazývaný Krab. Umožňoval totiž i tzv. krabí chod, tj. kola obou náprav se natočila stejným směrem pro usnadnění nájezdu, např. k rampě ve stísněném prostoru (autory byli Ing. Antonín Bezděk a prof. Ing. Milan Apetauer, DrSc.). Pro Mistrovství Evropy v truck trialu v roce 1994 jej využil Tomáš Tomeček, který ve své kategorii obsadil čtvrté místo.

Mistrovský Jamal

Tatra zanechala svou stopu i v pro ni ne zcela typickém prostředí – v závodech na okruzích. Pro sezonu 2000 připravil Stanislav Matějovský a jeho tým okruhový speciál Tatra Jamal (obdélníkový rám, tuhé nápravy, výkonný motor MAN). V následující sezoně slavil Matějovský a s ním i celá Tatra titul mistra Evropy ve třídě Super Race Truck B. Do dalšího ročníku vstoupil tým Tatra Truck Racing Team s vozem Tatra Jamal Evo III, který přinesl nejen změněný design, ale i řadu technických vylepšení. Vedle Matějovského vozu vznikly další dva okruhové Jamaly pro zahraniční závodníky. Po sezoně skončil Matějovský kariéru a do jeho vozu ve verzi Evo IV usedl mladý závodník z Frenštátu – Adam Lacko, pozdější mistr Evropy v této kategorii. Poslední ročník absolvoval okruhový Jamal v roce 2003. Na okruhové Jamaly navázal v letech 2016–2018 projekt roudnického týmu Buggyra, který připravil i okruhový tahač Tatra Phoenix, který se zúčastnil čínského šampionátu na okruzích, kdy výsledkem byly dva mistrovské tituly Davida Vršeckého.