С 1957 г. компании из Детройта не могли официально принимать участие в гонках из-за соответствующего запрета, введённого Ассоциацией американских автопроизводителей (AMA). Главный инженер по Corvette Зора Аркус-Дантов всячески пытался обойти этот запрет и создать гоночный автомобиль для соревнований на выносливость. В 1962 г. он инициировал программу развития специальной модификации Corvette под названием Grand Sport, которая смогла бы конкурировать с фордовской Shelby Cobra. Но чтобы получить омологацию FIA в классе Grand Touring, открывавшую дорогу в Ле-Ман, ему нужно было построить как минимум 100 единиц Corvette Grand Sport, а затем продать их частникам, которые выступали бы в гонках от своего имени. Проект изначально был обречён на провал, но Зора Аркус-Дантов взялся за него в надежде на успех и начал с изготовления пяти прототипов.

Изначально все пять экземпляров Chevrolet Corvette Grand Sport получили стеклопластиковый кузов купе в стиле Corvette С2, с незначительными изменениями вроде расширенных колёсных арок, дополнительных воздухозаборников и восьми круглых отверстий в хвосте между задними фонарями. На этом сходство с серийным Corvette заканчивалось, потому что внутри Grand Sport имел совершенно другое шасси, состоявшее из стальной лестничной рамы, пространственного трубчатого каркаса и алюминиевой клетки безопасности в салоне. Полностью независимая подвеска на пружинах спереди и на поперечной рессоре сзади состояла из лёгких компонентов, а на всех колёсах были установлены 11-дюймовые вентилируемые дисковые тормоза Girling с 3-поршневыми суппортами, гоночные диски Halibrand и широкие шины Goodyear 8.20" х 15". Силовые агрегаты были разными: первые три экземпляра получили форсированный 5.4-литровый мотор V8 327, а на других использовался специально разработанный 6.2-литровый алюминиевый двигатель V8 377 с полусферическими камерами сгорания, двойным зажиганием, четырьмя карбюраторами Weber и сухим картером, мощностью 550 л.с.

В 1962 г. Chevrolet Corvette Grand Sport и Shelby Cobra Mk I сошлись на треке Риверсайд. Это был дебютный заезд для обеих моделей, но победа досталась Corvette, хотя "Кобра" была легче и быстрее. Затем Аркус-Дантов доверил три экземпляра Corvette Grand Sport команде техасского нефтяника Джона Мекома. В 1963 г. гонщики Роджер Пенске, Оги Пабст и Дик Томпсон заняли соответственно 3-е, 4-е и 6-е места на Nassau Speed Week. Но во время тестовых кругов в Себринге весть о секретном проекте дошла до руководства GM, и корпорация наотрез отказалась от реализации плана Дантова выпустить Grand Sport ограниченной серией из 125 единиц. Как следствие, доступ к международным соревнованиям для автомобиля был закрыт, и ему пришлось довольствоваться участием в чемпионате SCCA в классе C-Modified. Самым большим достижением Corvette Grand Sport стала победа Дика Томпсона в Уоткинс-Глен 1963 г. Три прототипа сразу оказались в частных руках, а ещё два, переделанные в родстеры, принадлежали GM до 1966 г., пока их не выкупил Роджер Пенске. Все пять экземпляров Corvette Grand Sport сохранились до наших дней и теперь являются самыми ценными Corvette за всю историю модели.

Chevrolet Corvette GS-II - экспериментальный гоночный автомобиль, разработанный под руководством главного инженера GM Ф. Уинчелла как продолжение проекта Corvette Grand Sport. В его основу был положен стальной монокок, позже заменённый лёгким алюминиевым шасси. Аэродинамический открытый кузов с заострённым носом, усечённым хвостом и волнистой поясной линией был сделан из тонких стеклопластиковых панелей. В качестве силовой установки использовалась гоночная версия двигателя V8 327 с алюминиевым блоком, установленная перед ведущей задней осью. Мотор соединялся с гидротрансформатором и 1-ступенчатой автоматической трансмиссией. По результатам тестов Chevrolet Corvette GS-II разгонялась почти до 320 км/ч, но выставить её для участия в гонках компания не решилась. Прототип создавался в тесном сотрудничестве с фирмой Chaparral, специализировавшейся на производстве подобных болидов, и в 1965 г. спроектированный по той же схеме Chaparral 2C выиграл 16 американских гонок.