В 1958 г. Chevrolet Corvette стала жертвой моды эпохи детройтского барокко. Её кузов увеличился в длину и ширину, количество хрома на нём тоже выросло, и масса автомобиля достигла 1260 кг, несмотря на то, что кузовные панели делались из стеклопластика. Как и большинство американских машин, Corvette получил сдвоенные фары, впервые разрешённые американским законодательством в 1958 г. Решётка радиатора по-прежнему состояла из ряда острых "зубов", но теперь с обеих сторон к ней присоединились округлые воздухозаборники, разделённые на две части горизонтальными половинами переднего бампера. Бамперы крепились не к кузову, а непосредственно к раме, обеспечивая лучшую защиту. Задний бампер тоже состоял из двух горизонтальных половин, с вмонтированными выхлопными трубами, выходившими из концов задних крыльев. С ним пересекались две хромированные полосы, проходившие вдоль всего багажника. В боковых "бухтах", которые за доплату красились в контрастный цвет, появились вентиляционные отверстия с тремя хромированными "рёбрами", а на капоте - вентиляционная решётка.

Для Corvette 1958 г. были разработаны новые варианты окраски: Charcoal, Silver Blue, Panama Yellow, Tuxedo Black, Snowcrest White, Regal Turquoise, Signet Red и Inca Silver. Все они имели не эмалевую, а акриловую основу. В салоне была полностью переделана панель приборов: все датчики переместились на водительскую сторону, прямо над рулевой колонкой разместился круглый тахометр, а над ним был расположен большой полукруглый спидометр. Часы и радио оказались на центральной консоли, а со стороны пассажира появилась глубокая выемка с безопасной ручкой. В список опций входили отопитель, радиоприёмник, электрические стеклоподъёмники, ремни безопасности, электропривод мягкой крыши и съёмный жёсткий верх.

Техническая часть Corvette в сравнении с 1957 г. почти не изменилась. На раму с колёсной базой 102" (2600 мм) устанавливались независимая передняя подвеска на пружинах со стабилизатором поперечной устойчивости и ведущий задний мост на полуэллиптических рессорах. Верхнеклапанный двигатель V8 283 объёмом 4638 см3 был доступен в пяти вариантах настройки. С одним 4-камерным карбюратором он развивал 230 л.с., с двумя - 245 л.с., с механическим впрыском топлива Ramjet - 250 л.с. Ещё два варианта отличались повышенной степенью сжатия, поэтому их мощность составляла 270 л.с. (два 4-камерных карбюратора) и 290 л.с. (впрыск топлива). На выбор предлагались три коробки передач: 3-ступенчатая механическая, 4-ступенчатая механическая и 2-ступенчатая автоматическая Powerglide. Инжекторный Corvette можно было заказать в гоночном пакете с усиленными подвеской и тормозами, 4-ступенчатой коробкой передач и самоблокирующимся дифференциалом Positraction, доплатив $1500.

На Chevrolet Corvette никогда не распространялась популярная в Америке практика ежегодного рестайлинга, поэтому в 1959 г. дизайнеры ограничились тем, что убрали вентиляционную решётку с капота и хромированные полосы с багажника. В салоне автомобиль получил более удобные сиденья, вогнутые стёкла приборов и Т-образную ручку блокировки рычага КПП. Ещё меньше изменений произошло в 1960 г., и все они были внутренними. Сначала двигатели с повышенной степенью сжатия (270 и 290 л.с.) были оборудованы алюминиевыми радиаторами, а затем мощность инжекторных моторов выросла до 275 и 315 л.с., причём последний имел механические толкатели клапанов вместо гидравлических. Оба силовых агрегата стали предлагаться только с 4-ступенчатой механической коробкой передач, поскольку автоматическая трансмиссия Powerglide уже не справлялась с их крутящим моментом.

Хотя Corvette 1958-1960 гг. был уже не таким быстрым, как его предшественник, он оставался единственным двухместным спортивным автомобилем американского производства. Его бывший конкурент, Ford Thunderbird, за этот период переродился в четырёхместную модель класса personal luxury, и его продажи выросли в разы. Компания Chevrolet пошла другим путём, не желая менять концепцию Corvette и терять эксклюзивную рыночную нишу, которую он занял. Это принесло ей успех впоследствии, пока же продажи Corvette были невысокими, но стабильными: 9168 единиц в 1958 г., 9670 единиц в 1959 г. и 10261 единица в 1960 г. 

В 1957 г. Ассоциация американских автопроизводителей (AMA) запретила корпорациям из Детройта официально принимать участие в гонках. Как раз к этому моменту в продажу поступила специальная версия Corvette с гоночным оборудованием: инжекторным двигателем мощностью 290 л.с., 4-ступенчатой механической коробкой передач, самоблокирующимся дифференциалом Positraction, жёсткой подвеской и увеличенными тормозами. Заказывая этот пакет, любой желающий получал готовый автомобиль для гонок на выносливость. Так поступил и Джим Джеффордс, который перекрасил свой настроенный Corvette в яркий фиолетовый цвет и назвал его "Purple People Eater". На этой машине он выиграл Национальный чемпионат SCCA в классе B-Production в 1958 и 1959 гг. Тем временем Джим Ратманн и Дик Доун пришли первыми в классе GT в 12-ти часах Себринга 1958 г., а Ак Миллер установил рекордное в своей категории время подъёма на Пик Пайка.