La empresa también alcanzó éxitos en carreras de resistencia, con coches impulsados por su propio motor V12. El Matra 670 ganó Le Mans en 1972, 1973 y 1974.
Matra fue durante un tiempo el único fabricante francés que ha logrado obtener el primer reconocimiento mundial en la Fórmula 1, y que posteriormente, se le uniría la escudería Renault F1.
En los años 60, con su piloto titular de Matra, Jean-Luc Lagardère, Matra había decidido entrar en los deportes y empezó a construir coches de Fórmula 3. Luego, para 1966, Matra incursionaría en la la F2, con un una escuadra y jefes de laorganización Matra, y asociándose también con el equio de Ken Tyrrell en la categoría. Jean-Pierre Beltoise ganó la primera carrera para Matra en el Gran premio de Alemania|GP de Alemania]]. En 1967, Matra después fue a correr la Carrera de Campeones, una carrera de F1 no puntuable que era fuera del campeonato, pero Schlesser y Beltoise y no la disputaron.
Esa misma temporada, Matra hizo su aparición en el Campeonato Mundial de la Fórmula 1. Jean-Pierre Beltoise terminó cerca de los puntos de dos veces en los EEUU y México. En F2, el Matra conseguiría 6 victorias, 3 para el piloto belga Jacky Ickx, quién ganaría el título. En 1968, con la asociación con el equipo Tyrrell, llega a la F1, con el el piloto Jackie Stewart en un Matra MS10. obtuvo su primera victoria para la marca en la F1 en el GP de los Holanda, luego en el Alemania y repitiendo en en los EEUU. Con Beltoise y Servoz-Gavin terminarían segundo en cada carrera. En F2, respectivamente, Beltoise y Pescarolo terminaron campeón y subcampeón, Beltoise ganó 5 carreras.
Y en 1969, Jackie Stewart hizo una temporada increíble, que superaría a sus competidores, con seis victorias y su primer cetro mundial. Matra ganaría también su único campeonato de constructores. En la F2, obtendría un nuevo título europeo, gracias al piloto Johnny Servoz-Gavin, con 3 victorias. En 1970, Matra, luego que fuese comprada por Simca, decidió dotar a sus coches con motores Matra V12, en lugar los Ford Cosworth V8. Esto marcaría una ruptura con Jackie Stewart y Ken Tyrrell, que fabricaría su propio coche. Matra como equipo de carreras llevó en tonces a sus propios pilotos al podio tres veces. Al mismo tiempo, el equipo comienza reducir sus operaciones en la F2.
En 1971, alinearon sus coches a los pilotos Chris Amon y Jean-Pierre Beltoise, el piloto de Nueva Zelanda ganó el GP de Argentina que fue válida fuera del campeonato y fue tercero en el GP español. La temporada siguiente, Chris Amon ganaría la pole position en el Gran Premio de Francia, terminando en el 3° lugar. Ese mismo año, Matra-Simca realizaría el doblete en las 24 Horas de Le Mans, en un equipo con los pilotos Henri Pescarolo y Graham Hill con la inclusión de la participación previoa con el francés François Cevert y Howden Ganley. Al final de la temporada, Matra abandonaría la F1 para concentrarse en los coches deportivos de otras categorías.
El equipo haria dos temporadas con coches deportivos Matra, con un éxito increíble. En la temporada de 1973 Matra ganaría 5 veces, incluyendo una victoria en las 24 Horas de Le Mans, gracias a los conductores Henri Pescarolo y Larrousse. Al final de la temporada, ganaría la corona indiscutible como fabricante Matra. La temporada 1974 sería aún mejor, con 9 victorias, una de ellas es la que se celebró en el Circuito de la Sarthe, siendo vencedores una vez más Pescarolo y Larrousse. Al final de la temporada, Matra decide abandonar los coches deportivos. Matra regresaría a la F1, como proveedor motores para el equipo Shadow en 1975 y Ligier entre 1976 y 1978 y luego en 1981 y 1982. Un período durante el cual Jacques Laffite ganar 3 victorias.
El 26 de febrero de 2003, Matra Automobile, afectada por problemas financieros, decidió cerrar sus fabricas. Poco después, el 14 de marzo, Jean-Luc Lagardere murió a la edad de 75 años.