V6 發動機在賽車中的應用情況相當廣泛且成果顯著。

以法拉利為例，早在 1957 年的 Dino 156 F2 單座賽車就采用了前置 V6 發動機，之后陸續有多款車型搭載。

如 1958 年研發出 196 S、296 S 以及為法拉利贏得第一個 F1 車手冠軍的 246 F1 賽車，1961 年 246 SP 是第一款采用后中置 V6 發動機布局的法拉利車型，1981 年的 126 CK 上法拉利首次將渦輪增壓器布置在氣缸中間，1982 年的 126 C2 是第一輛贏得 F1 車隊總冠軍的渦輪賽車。

F1 賽車發動機如今是 1.6T 的 V6 渦輪增壓發動機，能爆發出驚人動力。因為它采用了諸多先進技術，像極高的轉速，能在全油門時達到 10000 轉以上；高噴油壓力，被限定在 500Bar 左右；沒有環保限制，油耗極高，每百公里燒掉的汽油可達 60L 左右；采用稀有材料，磨損夸張，一個賽季國際汽聯規定每個車隊使用的發動機數量，達到一定公里數后需更換整個發動機總成。

F1 發動機在規則限制內進行技術探索，規定發動機很小，一場比賽只能加 110kg 汽油，在全油門下需跑 2 小時以上，油耗不能太高。發動機排量 1.6L，氣缸夾角為 60 度，缸徑 80 毫米、沖程 53 毫米，采用大缸徑短沖程設計，讓發動機達到更高轉速。其熱效率能超過 50%，壓縮比高達 18:1，空燃比能以 30:1 的比例運行，通過預燃燒室讓燃油更均勻地分布在氣缸內充分燃燒。渦輪增壓值比普通家用車更高，以+2bar 的增壓運行，發動機轉速在 10000 轉/分以上，高轉速達 15000 轉/分，采用短行程活塞設計。

法拉利的 296 GTB 和 296 GTS 等車型搭載的 V6 發動機，氣缸夾角為 120°，配合插電式混合動力電動機提供動力，將渦輪增壓器安裝于 V 型結構中，在封裝、降低重心和減少發動機重量方面優勢顯著，升功率比刷新量產車紀錄。還包括高壓電池、逆變器等，電動系統由內燃發動機和后置電動機組成，電池容量 7.45kW·h，可供車輛純電行駛 25 公里，最高時速 135 公里。

法拉利 296 GT3 作為 GT 賽事的新車，在造型設計、比賽管理、電子裝置、發動機架構等方面融入全新理念，V6 內燃機采用 120° V 型設計等配置，發動機位置更靠前且更低，抗扭剛度提升約 10%，還開發了全新變速箱，電子驅動離合器通過方向盤控制。在外觀與空氣動力學方面，下壓力較上代車型提升 20%。座艙設計關鍵在于直觀簡潔、寬廣視野和易使用性，底盤和動態性能上，搭載全新鋁制底盤，懸掛設計有專屬特性，制動系統也升級完善。