В 1966 г. Chevrolet Chevelle получила новый кузов с более плавными контурами, оформленный в том же стиле, что и полноразмерные модели 1965 г. Изогнутая поясная линия изменила форму боковых окон и сделала боковины похожими на бутылку от "Кока-Колы". Решётка радиатора с двойными круглыми фарами стала ниже, как и задняя панель с узкими горизонтальными фонарями. У 2-дверного хардтопа появилось утопленное заднее стекло. К линейке Malibu присоединился ещё один кузов - 4-дверный хардтоп. В бюджетную серию Chevelle 300 входили только 2-х и 4-дверный седаны и 5-дверный универсал. Все машины были основаны на отдельном шасси с колёсной базой 115" (2921 мм). На выбор предлагались 3.2-литровый рядный 6-цилиндровый двигатель мощностью 120 л.с., 3.8-литровый 6-цилиндровый мощностью 140 л.с., 4.6-литровый V8 283 мощностью 195 или 220 л.с. и 5.4-литровый V8 327 мощностью 275 л.с. Каждый из них был доступен с тремя коробками передач: 3-ступенчатой механической, 4-ступенчатой механической и 2-ступенчатой автоматической Powerglide. В список опций вошли барабанные тормоза с металлическими накладками, тахометр, диски в виде магнита, электропривод передних сидений, круиз-контроль и отдельные передние сиденья (для всех серий).

Спортивная модификация Chevelle Malibu SS в 1966 г. была переименована в Chevrolet Chevelle SS 396. Из названия следовало, что она оснащалась только одним силовым агрегатом - большеблочным V8 Turbo-Jet 396 объёмом 6489 см3, с одним 4-камерным карбюратором. Его можно было заказать в трёх вариантах: L35 (325 л.с.), L34 (360 л.с.) и L78 (375 л.с.). Последний комплектовался только 4-ступенчатой механической коробкой передач. Пакет SS 396 также включал пересмотренную переднюю подвеску с более жёсткими пружинами и усиленным стабилизатором поперечной устойчивости, декоративные отверстия в капоте, шины с красными полосками, хромированные молдинги на порогах, чёрную решётку радиатора и ковшеобразные передние сиденья, разделённые консолью с рычагом КПП. Как и раньше, Chevelle SS считалась отдельной серией с кузовами хардтоп купе и кабриолет. Её продажи в 1966 г. составили 72300 единиц, что составляло приблизительно пятую часть от общего количества произведенных автомобилей Chevelle (380000 единиц). 

В 1967 г. у Chevrolet Chevelle изменилась форма бамперов, решётки радиатора и задних фонарей, потому что концы передних и задних крыльев стали заострёнными. Остальные усовершенствования касались в основном безопасности и внутренней комплектации: в список дополнительного оборудования вошли передние дисковые тормоза, двухконтурная тормозная система, энергопоглощающая рулевая колонка, сиденья Strato-Ease с подголовниками, пневматические амортизаторы Superlift, виниловая крыша, магнитофон на 8 кассет и 3-ступенчатая автоматическая коробка передач Turbo Hydra-Matic с функцией ручного переключения. К трём прошлогодним сериям (экономной Chevelle 300, роскошной Chevelle Malibu и спортивной Chevelle SS 396) присоединился 5-дверный универсал Chevelle Concours Estate Wagon с пластиковой отделкой боковин под дерево. Двигатели остались те же, кроме 3.2-литрового рядного 6-цилиндрового Hi-Thrift, который был заменён 4.1-литровым Turbo-Thrift мощностью 155 л.с. В модификации Chevelle SS 396 6.5-литровый мотор V8 396 развивал 325 л.с. (L35), 350 л.с. (L34) или 375 л.с. (L78). Последняя версия исчезла из заводского каталога после того, как было продано 612 экземпляров. Всего в 1967 г. компания выпустила 369111 единиц Chevrolet Chevelle, из них 63006 единиц составляли Chevelle SS 396.