Продолжая участвовать в гонках и в начале 50-х гг., компания Alfa Romeo должна была постоянно совершенствовать свои автомобили, чтобы они не отставали от более мощных соперников. Довоенная модель 6C 2500 в то время уже устарела, поэтому инженеры решили не изменяя шасси установить на неё новый 3-литровый двигатель. Сначала были подготовлены три экземпляра серийной модели 6C 3000 (1948-1949) с мотором мощностью 120 л.с. и полностью синхронизированной 4-ступенчатой коробкой передач, но рынок люксовых машин после войны находился в упадке. В 1950 г. был построен гоночный прототип Alfa Romeo 6C 3000 С50. Он не смог финишировать в гонке Mille Miglia 1950 г., и проект забросили на два года.

В 1952 г. 6-цилиндровый двигатель прототипа увеличили до 3.5 л. и оборудовали шестью карбюраторами Weber, в результате его мощность составила 275 л.с. Автомобиль также получил трубчатую раму с центральным туннелем и заднюю подвеску DeDion на диагональных рычагах и пружинах. С аэродинамическим кузовом производства Colli машина смогла разогнаться до 250 км/ч. В отличие от предыдущих моделей серии 6С, Alfa Romeo 6C 3000 CM (Competizione Maggiorata) предназначалась только для гонок и никогда не выпускалась серийно.

Основной целью марки была победа в Mille Miglia. Для её достижения компания подготовила четыре купе и два родстера Alfa Romeo 6C 3000 CM. В 1953 г. одна из трёх машин, стартовавших на Mille Miglia, заняла второе место после Ferrari. Это купе, которым управлял знаменитый гонщик Хуан-Мануель Фанхио, попало в аварию на следующем этапе в Спа, после чего послужило основой для созданного Pininfarina концепт-кара Alfa Romeo Superflow. Ещё три 6C 3000 CM принимали участие в Ле-Мане, но ни одна из них не дошла до финиша. На этом спортивная карьера Alfa Romeo 6C 3000 закончилась, и фирма больше не строила 6-цилиндровых гоночных автомобилей.