Avec l'arrivée des équipes allemandes soutenues par le gouvernement, l'emprise d'Alfa Romeo sur les courses automobiles a commencé à s'affaiblir. En sport automobile et en Grand Prix, le merveilleux huit cylindres de Vittorio Jano avait dominé au début des années 1930 avec quatre victoires consécutives au Mans pour la 8C 2300 et de nombreuses victoires en Grand Prix pour la Tipo B P3. Le Tipo B combine le huit droit suralimenté avec un châssis révolutionnaire et est considéré par beaucoup comme la première véritable monoplace. Il ne fait aucun doute que les compétences de gestion d'un jeune Enzo Ferrari et les talents de Tazio Nuvolari,'The Flying Mantuan', ont aussi beaucoup contribué au succès. Impossible à arrêter dans son année d'introduction 1932, la Tipo B montrait son âge en 1935 et malgré l'augmentation progressive de sa cylindrée de 2,6 à 3,8 litres, elle était rarement capable d'égaler les coureurs allemands avancés. Nuvolari parvint à remporter une victoire très importante au Grand Prix d'Allemagne 1935 au Nürburgring devant un grand nombre d'officiels nazis. Pendant que les pilotes de l'Alfa Romeo se débattaient en 1935, l'usine était occupée à construire un nouveau châssis et un nouveau moteur.
Le plus gros problème auquel Alfa Romeo a dû faire face a été l'énorme quantité de puissance produite par les moteurs allemands à huit, douze et seize cylindres. Avec 3,8 litres, le moteur huit cylindres de la Jano avait atteint sa cylindrée maximale, alors on a commencé à travailler sur un tout nouveau V12. Entre-temps, Ferrari a tenté de combler l'écart avec le très complexe "Bimotore", qui, comme son nom l'indique, était équipé de deux moteurs et était conçu pour les pistes à grande vitesse comme Avus. Remarquablement, le Bimotore a réussi à terminer deuxième, bien que la plupart des crédits pour ce résultat doivent être attribués au pilote Louis Chiron qui a été très prudent avec les pneus. Il a gagné de nombreuses places en tant que pilote devant lui et a abandonné avec des pneus gonflés à l'air. La Tipo B Nuvolari a conduit pour prendre cette victoire mémorable en Allemagne n'a pas seulement le dernier moteur de spécification, mais aussi une nouvelle suspension avant indépendante grâce à des essieux pivotants. Tous deux ont été transférés sur le nouveau châssis Tipo C en construction dans l'atelier de Jano. Pour la nouvelle voiture, il fit un pas de plus et suivit l'exemple allemand de 1934 en installant une suspension indépendante sur tout le pourtour. L'ensemble a été littéralement complété par une peau aérodynamique incurvée, ce qui était tout à fait différent des panneaux de carrosserie simples et carrés qui équipaient le Tipo B.
Bien qu'à l'origine surnommées Tipo C, les voitures sont maintenant communément appelées 8C 35 et la dernière version à douze cylindres, 12C 36. Le Grand Prix d'Italie à Monza en septembre 1935 a vu l'introduction du nouveau 8C 35, mais Nuvolari n'était toujours pas en mesure d'égaler les Allemands pour la performance pure et simple ; il y avait encore un écart de 100 ch à combler. L'introduction du 4,1 litres 12C 36 au Grand Prix de Tripoli en mai 1936 ramena le déficit à 60 ch et remit Alfa Romeo un peu en lice. Bien que la plupart du temps dans des courses mineures, les modèles 8C et 12C ont remporté plusieurs victoires en 1936, notamment lors du Grand Prix de Donnington et de la Vanderbilt Cup à New York. Dans les courses avec les voitures allemandes présentes, une deuxième place à Monza et une troisième au Nürburgring, toutes deux avec la voiture V12, ont été les meilleurs résultats. Avec une confiance renouvelée, on commença à travailler sur une évolution du 12C pour 1937. De subtils changements ont été apportés au châssis pour améliorer la maniabilité, mais la plupart du temps a été consacré à l'amélioration des performances du moteur. La cylindrée a été portée à 4,5 litres et, à l'aide de nouveaux surcompresseurs à deux étages, le 12C 37 a produit une puissance de 430 ch. Avant 1937, Jano et Ferrari avaient tous deux quitté l'entreprise milanaise et en 1938, Nuvolari a également décollé pour rejoindre Auto Union.
La saison 1938 vit des changements spectaculaires chez Alfa Romeo, car l'entreprise avait décidé de revenir à la compétition en tant qu'équipe Usine à part entière. Ils proposèrent à Enzo Ferrari de rester comme conseiller, mais il refusa et quitta l'entreprise à la fin de 1937 et emmena Jano avec lui. Alfa Corse a été immédiatement confrontée à de grands défis car le conseil d'administration avait fixé une nouvelle limite de cylindrée de trois litres pour le moteur suralimenté, laissant toutes les voitures construites par la Scuderia Ferrari obsolètes. Pour combler l'écart, l'entreprise milanaise a utilisé le Tipo C et l'a équipé d'une version réduite du moteur huit cylindres droits pour créer la 308C. Plus tard dans la saison, des machines à moteur de douze et seize cylindres ont été préparées, toujours avec le châssis Tipo C. Avec 295 ch, les quatre 308C n'étaient pas des candidats probables pour des victoires en Grand Prix contre les concurrents allemands de plus de 425 ch. Nuvolari a été victime d'un incendie de carburant lors des débuts de la 308C et a ensuite quitté l'équipe. Une victoire a été remportée dans le Grand Prix de Rio de Janeiro dans les mains de Carlo Pintacuda. Après la guerre, l'une des 308C survivantes a été importée aux États-Unis et, entre 1946 et 1948, a obtenu trois résultats parmi les dix premières places.
L'Alfa Romeo 308 ou 8C-308 est une voiture de course de Grand Prix fabriquée pour la catégorie 3 litres en 1938, seulement quatre voitures ont été produites, en fait modifiées de la Tipo C avec le moteur monté plus bas dans le châssis et une carrosserie plus mince[2][3] Le châssis était dérivé de la Tipo C et le moteur du 8C 2900. La 308 a été conçue par Gioacchino Colombo sous le contrôle d'Enzo Ferrari qui était alors responsable de l'équipe Alfa Corse. La voiture a fait ses débuts au Grand Prix de Pau en 1938, où deux voitures étaient engagées, l'une pour Tazio Nuvolari et l'autre pour Luigi Villoresi[4] Les deux pilotes ont dû se retirer de la compétition, mais Nuvolari avait alors établi un record du tour. La course suivante était le Grand Prix de Tripoli. Les nouvelles 312 (3 litres, 12 cylindres) et 316 (3 litres, 16 cylindres) ont été inscrites, mais elles ont eu des problèmes de moteur lors des essais et Clemente Biondetti a pris le départ au volant de la 308 tenue en réserve. Il n'a pas réussi à terminer, tandis que Hermann Lang, au volant d'une Mercedes-Benz W154, a été le vainqueur. Dans cette course, Eugenio Siena, au volant d'une 312, a été tué après avoir heurté un mur.
En 1938, Mille Miglia, Clemente Biondetti et Carlo Pintacuda prennent les deux premières places. La voiture de Biondetti utilisait un moteur Tipo 308 Tipo de 300 ch (220 kW) et celle de Pintacuda un moteur 2900B de 225 ch (168 kW).
En 1938 et 1939, Raymond Sommer remporte quelques courses de côte à La Turbie avec 308 ; Jean-Pierre Wimille gagne quelques courses en Europe dans les années 1940. L'une des voitures a été apportée en Argentine où elle a remporté quelques succès et victoires dans les mains d'Óscar Alfredo Gálvez. La voiture que Gálvez a utilisée en Argentine se trouve maintenant au musée Juan Manuel Fangio.
L'une des voitures a été vendue aux États-Unis après la Seconde Guerre mondiale et Louis Durant l'a conduite à la 6e place au 500 d'Indianapolis en 1946 ; l'année suivante, elle a terminé 7e avec Walt Brown. En 1948, Johnny Mauro la conduisit à la 8e place ; cette voiture se trouve aujourd'hui au Musée du Temple de la renommée de l'Indianapolis Motor Speedway[6] C'est probablement la même voiture qui fut utilisée dans l'Indianapolis 500 de 1940, qui était l'ancienne voiture de Raymond Sommer.
Dans l'ensemble, les voitures de formule Alfa Romeo de 3 litres (Tipo 308, 312 et 316) n'ont pas été un grand succès. Au lieu de cela, la nouvelle voiture de la catégorie 1500 cc, la 158 voiturette, conçue en 1937 et présentée pour la première fois à la Coppa Ciano en août 1938, s'est révélée beaucoup plus efficace.