Les De Tomaso ont couru dans les plus grandes catégories du sport automobile, sans parvenir toutefois à s'imposer en course.

Alejandro de Tomaso est un pilote argentin qui émigra en Italie et courut dans les voitures de sport dans les années 50, avec Maserati, puis OSCA. En 1959, il fonde les Automobili De Tomaso, et court à trois reprises en voitures de sport avec sa propre voiture. Cette année-là, la Formule 3 et la Formule 2 sont fusionnées pour devenir la Formule junior, c'est dans cette catégorie que les De Tomaso vont débuter. Il engage ainsi le pilote Alberto Massimo et tous deux participent au championnat lors des saisons 1960, 1962 et 1963. L'année suivante, De Tomaso fait ses premiers pas en Formule 1.

En 1961, la réglementation a changé pour laisser place aux moteurs de 1500 cm3. Alberto Massimo dessine pour son patron la De Tomaso F1. Elle fait sa première apparition lors du GP de France, avec Roberto Bussinello à son volant. Avec cette voiture, il se classe en dernière position sur la grille de départ, et son moteur OSCA casse pendant la course. En Italie, trois monoplaces sont en lice, une de l'écurie officielle De Tomaso, les autres appartenant aux Scuderia Serenissima et Settecoli. Les voitures sont mal classées, et en course, elles seront victimes d'u même problème, la casse du moteur. C'est en fin de saison, à Vallelunga (hors championnat), que les Formule 1 de Tomaso réalisent leurs meilleures performances de l'année : Bussinello termine à la 4e place et Lippi 5e.

En 1962 et 1963, les De Tomaso sont engagées à sept reprises, mais ni Estefano, ni Lippi ne parviendront à se qualifier avec les monoplaces F1 et 801. En 1964, la Formule junior redevient la Formule 2 et la Formule 3, De Tomaso abandonne la F1 pour se consacrer à ces catégories.

Et c'est à la fin de l'année 1969 que le chef d'écurie Frank Williams commande à De Tomaso une monoplace pour son pilote Piers Courage. Le créateur de cette voiture s'appelle Gian Paolo Dallara. Le pilote britannique va donc débuter la saison 1970 avec une De Tomaso 505. Il sera contraint à l'abandon à Kyalami, mais il prend sa revanche lors du BRDC International Trophy en décrochant la 3e place. En championnat, il ne peut réaliser de miracles, à Monaco, il termine la course, mais à 22 tours de Rindt ! Lors du GP des Pays-Bas, c'est la tragédie, la voiture de Courage quitte la piste avant de s'embraser, le pilote décède. Il sera remplacé par Brian Redman, puis par Tim Schenken, mais aucun d'entre eux ne parviendra à se classer. Pour la saison 1971, Williams préfèrera utiliser des March, De Tomaso disparaît de la F1.

A partir de 1972, les De Tomaso Pantera sont engagées dans des épreuves comptant pour le championnat du monde de voitures de sport. La moitié du temps, le moteur fait défaut et casse avant la fin de l'épreuve, et lorsque les voitures terminent la course, c'est la plupart du temps loin des leaders. Cependant, en 1977, Maurizio Micangeli et Carlo Pietromarchi réussissent à monter sur le podium, ils terminent 3e des 6 heures de Vallelunga. Les voitures courront jusqu'en 1983, effectuant un bref retour lors des 24 heures du Mans en 1994.

La firme de Tomaso perdra son fondateur le 21 mai 2003, Alejandro avait 74 ans.