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Au cours de la saison 1971 du Championnat du Monde des Voitures de Sport de la FIA, Alfa Romeo et Autodelta se sont engagés avec la nouvelle Tipo 33/TT/3. Ce nouveau prototype d'Alfa Romeo, qui s'inspire des modèles de Ferrari et de Porsche, doit son nom à son châssis tubulaire (Telaio Tubolare en italien), un tout nouveau châssis en acier a remplaçant la vieillissante monocoque en aluminium de la précédente Tipo 33/3.
Le moteur de la Tipo 33/TT/3 est une version améliorée de celui de la Tipo 33/3, avec une puissance impressionnante de 440 ch à 9 800 tr/min. Grâce à ses culasses redessinées, ce moteur V8 à 36 soupapes et quadri-cames produisait la même puissance que le 12 cylindres de Ferrari, beaucoup plus lourd !
Les développements par rapport à la nouvelle Tipo 33/3 ne se sont pas simplement limités à la construction du moteur et du châssis. Elle reçut une toute nouvelle boîte de vitesses à cinq rapports, l'empattement fut augmenté (20 cm), et de nouveaux réservoirs de carburant de sécurité furent installés. La nouvelle carrosserie quant à elle, présentait des similitudes avec la précédente version. Au départ, la voiture ne pesait que 600 kg, mais pour se conformer à la réglementation, le poids fut porté à 650 kg. Les changements se sont avérés très efficaces, Nanni Galli signalant que la 33/TT/3 était une voiture sensible et très réactive. Vic Elford et Jo Siffert ont d'ailleurs joué un rôle clé dans le développement de ce nouveau châssis, notamment sur les points du freinage et de la maniabilité. Bien que les voitures aient souffert de soucis lors de la première course de la saison 1972 à Buenos Aires, la menace Tipo 33 était bien présente.
Durant l'hiver, de profonds changements de règlementation avaient bouleversé la hiérarchie des voitures de sport avec notamment l'interdiction des grosses Ferrari et Porsche, mettant l'accent sur les prototypes de trois litres, comme la nouvelle 33/TT/3. Porsche quitta le Championnat du Monde pour se concentrer sur Can-Am, permettant à Alfa Romeo de signer des noms prestigieux comme Vic Elford et Helmut Marko. La principale concurrence venait donc de Ferrari, qui pouvait maintenant concentrer tous ses efforts sur la 312 PB. Matra, un autre concurrent notable et pas des moindres, allait aussi jouer sa carte bien qu'il ne participerait qu'aux 24 Heures du Mans.
Malgré une longue préparation, la nouvelle Alfa Romeo 33/TT/3 connut des difficultés lors des premières courses de la saison, tant au niveau de la fiabilité qu'à suivre le rythme des Ferrari. Peu à peu, le prototype à moteur V8 s'est montrée à la hauteur de son potentiel, signant plusieurs podiums. Malgré tout, une victoire au général s'est avérée hors de sa portée. Au lieu de cela, Ferrari remporta toutes les courses sauf les 24 Heures du Mans où, en l'absence de l'équipe d'usine Ferrari, les favoris locaux, Matra, remportèrent la victoire. Alfa Romeo termina la saison en deuxième position au classement général, loin derrière Ferrari.
Sans se laisser décourager par les résultats décevants, Chiti travailla et avant la fin de la saison 1972, le très attendu moteur 12 cylindres à plat fit finalement ses débuts en essais. Il faudra néanmoins attendre le début du Championnat du Monde de 1974 pour que le Tipo 33/TT/12 remporte sa première victoire. À compter de 1973, certains des ex-usines 33/TT/3 furent engagées par des équipes privées, souffrant toujours face aux puissantes Ferrari et Matra dans les grandes épreuves.
