Porsche od początku swego istnienia koncentrowało się na samochodach sportowych i wyścigowych. Pierwszą poważną imprezą stuttgatrckiej firmy był 24-godzinny wyścig w Le Mans w 1951 roku. Porsche zdobyło wtedy pierwsze miejsce w klasie 750-1100. Aby zwiększyć moc silniki rasowano i powiększano ich pojemność. Okazały się na tyle niezawodne, że w 1952 roku Porsche zajęło pierwsze miejsce w klasie 1500 w wyścigu Mille Miglia.
W 1950 roku francuski dealer VW zbudował dla siebie sportowo-wyścigowy prototyp napędzany motorem Porsche. Firma chętnie pomogła entuzjaście. Konstrukcja z centralnie umieszczonym silnikiem dobrze sobie radziła w wyścigach i w 1952 roku powstał model Porsche oparty na tamtym prototypie. Oznaczono go Typ-550. Auto miało klasyczną podłużnicową ramę i silnik o pojemności 1.5 litra. W sezonie 1956-57 zmodernizowano zawieszenie i ramę na przestrzenną ze zwględu na problemy z prowadzeniem samochodu. Zmodernizowany pojazd nosił nazwę RSK. W 1960 roku zmieniną międzynarodowe przepisy. Odtąd samochód musiał mieć miejsce na drugiego pasażera, bagażnik, a także koło zapasowe. Wynikiem tego zwiększono rozstaw osi o 10 cm. Zmodernizowany pojazd nosił nazwę RS60.
Porsche startowało nawet w Formule 1. Od 1961 roku regulamin dopuszczał auta z silnikiem 1.5 litra. Do udziału w wyścigach przygotowano jednomiejscowy samochód . Wykorzystano maksimum części z RSK. Liczba zwycięstw okazała się jednak niezadawalająca i Porsche w 1962 roku wycofało się z imprezy.
Z powodu licznych porażek w rajdach modelu RS61 nadszedł czas na następcę. Po prezentacji w 1963 roku modelu 911 zaczęto konstruować samochód sportowo-wyścigowy o oznaczeniu Typ-904. Pojazd ten zasłynął jako trwały i szybki. Jeździł on jednak nadal z silnikiem cartera, ponieważ silnik 6-cylindrowy z 911 nie był jeszcze gotowy. W 1965 roku dział sportu objął nowy dyrektor. Technologie stały się coraz lepsze moce większe, a osiągi wyższe. Tym samym budżet działu sportu gwałtownie wzrósł. Przygotowano odchudzoną wersję 904 z odkrytym dachem. Ferrari zaprojektował model Dino, trzeba więc było szybko opracować nowe auto. Zastosowano przestrzenną ramę, 2 litrowe ośmiocylindrowe silniki. Tak narodziło się Porsche 906 zwane także Carrerą 6. W 1966 roku cztery "906" ukończyły rajd za trzema Fordami GT40 Mk2.
W kolejnym roku zaprezentowano 910, a następnie 907. Ten ostatni model startował w Le Mans i okazał się niemal tak szybki jak Fordy i Ferrari. Kiedy CSI nagle ograniczyła pojemność samochodów do 3 litrów, zadecydowano o rezygnacji z 8-cylindrowej jednostki i dodaniu dwóch cylindrów do motoru DOHC z 911. Nowy silnik osiągał moc ok. 350 KM. Wbudowano go do auta oznaczonego symbolem 908. Nie przyniosło to jednak powodzenia. Dopiero rok 1969 należał do udanych, choć długo oczekiwane zwycięstwo w kasyfikacji generalnej Le Mans nie zostało zdobyte.
Sławę wszystkich przyćmił typ 917. Miał on silnik o mocy 550 KM i przestrzenną kratownicową ramę. Rama ta miała masę zaledwie 52 kg. Do 8 cylindrów 904 dodano jeszcze 4 i w ten sposób otrzymano jednostkę 12-cylindrową o pojemności 4.5 litra. Zbudowano aż 205 egzemplarzy 917. Auto zaprojektowano w niespełna 10 miesięcy. W roku 1970 "917" wygrała większość imprez, w których startowała. W roku 1972 i73 Porsche nie miało godnych siebie konkurentów i 917 przeszła do historii jako niepokonnana.
Porsche zajęło się także zdobywaniem mistrzostw aut GT. Udoskonalona "911" otrzymała 300-konny silnik, opony z 917 i nazwę Carrera RSR. Auta te rozgromiły konkurencję w 1973 i 1974 roku. Dwa lata później przygotowano Porsche turbo (typ 930) do startów w wyścigach grupy4.,5. i 6. Tak powstało Porsche 934, 935 i 936. Cała trójka bezwzględnie rozprawiła się z konkurencją w Le Mans w sezonie 1976 i 1977.
W roku 1982 ukazał się nowy regulamin aut sportowo-wyścigowych ograniczający zużycie paliwa. Porsche przygotowało samochód o konstrukcji skorupowej, i silnikiem z 4 zaworami na cylinder i głowicami chłodzonymi wodą. Całość nazwano typ 956. Zajął on 1 miejsce w Le Mans w 1982 roku, powtarzając ten sukces w kolejnych latach.
Na przełomie lat 80. i 90. ponownie zmieniono regulamin wyścigów, aby przyciągnąć więcej uczestników. Porsche powróciło do modelu 911, wystawiając GT1 o mocy ok. 550 KM. W 1997 roku GT1 osiągnął moc ok. 700 KM.
Firma jednak nie koncentrowała się tylko na wyścigach. Porsche kilkakrotnie wygrało Rajd Monte Carlo. Marka próbowała bez powodzenia swych sił w Rajdzie Safari. Dużym sukcesem zakończyły się starty w Rajdzie Paryż-Dakar, w którym w 1983 roku zwyciężyła 911 z napędem na tylne koła, a rok później 911 z napędem na obie osie. Wynik udało się powtórzyć w 1986 roku modelem 959. Porsche powróciło nawet na krótko do F1. W 1983 roku dla teamu McLarena przygotowało turbodoładowany silnik V6 o mocy ok. 650 KM. Zespół zdobył mistrzostwo świata w 1984 i 1985 roku, a wkolejnych dwóch latach wicemistrzostwo.
