5 marca 1963 roku, charyzmatyczny inżynier Carlo Chiti i bracia Chizzola założyli w Feletto Umberto, niedaleko Udine, małą firmę, której celem była współpraca z Alfą Romeo przy konstruowaniu Giulii TZ, kompaktowego modelu Granturismo zaprojektowanego przez studio projektowe Zagato. Model wyprodukowano z silnikiem i rozwiązaniami technicznymi Giulii oraz unikalną ramą przestrzenną, od której wzięła się nazwa „Tubolare Zagato”. W ten sposób otwarto jeden z najpiękniejszych rozdziałów międzynarodowych sportów motorowych, a firma wkrótce dołączyła do marki Alfa Romeo, stając się oddziałem zajmującym się przygotowaniem jej modeli do startów w wyścigach. W 1965 roku firma została przejęta przez Alfę Romeo, aby zaakcentować oficjalny powrót marki z logo z herbem Mediolanu i wężem rodu Viscontich na tory wyścigowe, po wycofaniu się w 1951 roku z Mistrzostw Świata Formuły 1, kiedy to drugi sezon z rzędu zdobyła mistrzostwo swoją „Alfettą”.
Dlatego też, producent samochodów Alfa Romeo postanowił stworzyć specjalny oddział poświęcony startom w wyścigach, fizycznie oddzielony od zakładu produkcyjnego i posiadający wystarczającą swobodę w szybkim podejmowaniu decyzji technicznych i sportowych. Dyrektorem generalnym nowego oddziału przemysłowo-sportowego został charyzmatyczny inżynier Carlo Chiti, który przeniósł siedzibę Autodelty do hal przemysłowych w Settimo Milanese, niedaleko Arese. To właśnie tam powstały jedne z najsłynniejszych samochodów wyścigowych Alfy Romeo, w tym legendarna Giulia Sprint GTA z 1965 roku, która wygrała trzy kolejne Markowe Mistrzostwa Europy („Challenge Europeo Marche”), a także zwyciężyła w dziesiątkach krajowych mistrzostw i setkach pojedynczych wyścigów w każdym zakątku świata. Jako ciekawostkę można dodać, że Giulia Sprint GTA była pierwszym samochodem Granturismo, który pokonał trasę Nürburgring Nordschleife w czasie poniżej 10 minut.
W 1967 roku Alfa Romeo zdecydowała, aby wystąpić w kategorii prototypów, ówcześnie największej międzynarodowej sceny wyścigów samochodowych, a model „33/2-litry” zdobył swoje pierwsze trofeum podczas debiutu we Fléron w Belgii. Następnego roku prototypy Autodelty zwyciężyły w wyścigach Daytona 24 godziny, na dystansie 1000 km na torze Nürburgring, 500 km na torze Imola i 24 godziny w Le Mans. Rok 1975 był prawdopodobnie najbardziej prestiżowym rokiem dla Autodelty: wyjątkowy model „33 TT 12” zwyciężył w Markowych Mistrzostwach Świata, powtarzając sukces dwa lata później samochodem „33 SC 12”.
Później, Autodelta przejęła zarządzanie wszystkimi programami sportowymi Alfy Romeo, od pucharu Alfasud po Formułę 1. W 1984 roku Carlo Chiti opuścił firmę, a rok później Alfa Romeo zrezygnowała z wyścigów Formuły 1. Na zakończenie należy przypomnieć, że Autodelta była również doskonałym poligonem szkoleniowym dla wielu włoskich kierowców wyścigowych, takich jak Andrea De Adamich, Arturo Merzario, Andrea De Cesaris, Bruno Giacomelli, Giorgio Francia, by wymienić tylko kilku, ale także dla wielu przyszłych mistrzów z zagranicy, takich jak: Jochen Rindt, Jacky Ickx, Jean Pierre Jarier czy Mario Andretti.