We wrześniu 1964 roku zarząd Alfy Romeo zaczął pracę nad nowym samochodem sportowym. Chodziło dokładniej o kategorię prototypów. Pierwszy wóz miał numer 105.33 - napędzał go silnik z Alfy TZ2, całość gotowa była pod koniec 1965 roku i dzieło wysłane zostało do rzemieślników z Autodelta, aby kontynuować rozwój tegoż samochodu. W rezultacie oficjalna premiera samochodu odbyła się 6 marca 1967 roku w Balocco jako Tipo 33/2.

Zmiany w porównaniu z pierwotną postacią dotyczyły głównie silnika. Jednostka z TZ2 została zamieniona 2 litrowym silnikiem DOHC - V8. Silnik był umieszczony centralnie i napędzał koła tylne przez sześciobiegową skrzynię biegów, która znajdowała się za tylną osią. Wewnątrz znajdowały się dwa miejsca siedzące. Przegroda przednia była wykonana z magnezu i była też podparciem dla przedniego zawieszenia. Hamulce przy wszystkich kołach były wentylowane - tarczowe - z tym, że tylne montowane były przy skrzyni biegów.

Kąt rozwarcia cylindrów w silniku wynosił 90 stopni, rozrząd napędzały dwa łańcuchy, a na cylinder przypadały dwa zawory. Za zasilanie w paliwo odpowiedzialne były wtryski wielopunktowe. Zapłon odbywał się przez dwa rozdzielacze i cztery cewki zapłonowe - na jeden cylinder przypadały dwie świece zapłonowe. Kompresja wynosiła 11,0:1, a całość osiągała moc 270 KM przy 9 600obr/min.

W 1968 roku samochód ten występuje w mistrzostwach świata konstruktorów i wygrywa 24 godzinny wyścig w Daytonie, potem na 1000-kilometrowym wyścigu na torze Nurburgring i Imoli o długości 500km w klasie od pojemności 2 litrów.

W 1969 roku doszło do zmian w konstrukcji. Teraz była to Alfa Romeo 33/3 - silnik V8 rozwiercony został do 3 litrów, miał jedną świecę na cylinder, i dorzucono po 2 zawory na każdy cylinder - w ten sposób uzyskano 32-zaworową jednostkę o mocy 400KM przy 9000obr/min. Jednostka dostosowana była do ówczesnych przepisów F1. Oprócz tego - rama rurkowa została zastąpiona stalową konstrukcją wzmacnianą tytanem. Nadwozie było otwarte i zrobione z kompozytu.

Model zadebiutował tego samego roku na torze Sebring. Nie wystartował jednak w Le Mans po tragicznym wypadku w czasie treningów, w którym zginął belg Lucien Bianchi.

W 1970 roku Alfa T33/3 doczekała się małych modyfikacji. Hamulce tylne przemieszczono spod skrzyni biegów do kół, a z przodu zamontowano wentylatory dla lepszego chłodzenia silnika. Alfa zwycięża w 1000-kilometrowym rajdzie w Zeltweg, jednak cały sezon kończy na 3. miejscu w klasyfikacji generalnej konstruktorów.

W 1971 roku moc silnika została podniesiona do 420KM, wprowadzono nową pięciobiegową skrzynię biegów i znacząco obniżono wagę pojazdu. Przez to 33/3 mogła nawiązać wyrównaną walkę z Porsche i Ferrari. W tym, że sezonie Alfa wygrała zresztą na torach Brands Hatch, Targa Florio i Watkins Glen (podczs którego padał rzęsisty deszcz), w pozostałych wyścigach kierowcy Alfy utrzymywali się na podium, jednak w całej klasyfikacji Alfa była druga.

W 1972 zastosowano nową rurową ramę (Telaio Tubolare) - w rezultacie powstała Alfa 33TT3. Skrzynia biegów została zamontowana przed dyferencjałem, aby zwiększyć stabilność konstrukcji w zakrętach. Silnik osiągał 440KM przy 9800obr/min a waga wynosiła 650kg - był to bardzo obeicujący samochód, jednak przegrał ostatecznie z Ferrari 312P. Alfa Romeo zajęła drugie miejsce w klasyfikacji konstruktórów.

W 1973 roku powstała jednak 33TT12 z zupełnie nowym silnikiem. Był to 12 cylindrowy bokser. Miał on 3 litry pojemności, z czterema zaworami na cylinder, napęd rozrządu DOHC, na każdy cylinder przypadała jedna świeca, kompresja wynosiła 11,0:1 a silnik osiągał moc 500KM przy 11 000obr/min. Nadwozie było otwarte a z tyłu znajdował się duży spojler dociskający tylną oś do ziemi. Pierwszy sezon tego auta był raczej okresem rozwoju konstrukcji, w 1974 roku samochód lądował co wyścig na podium i zwyciężył na torze Monza. W całych mistrzostwach dał Alfie Romeo drugie miejsce w klasyfikacji konstruktorów.

W 1975 model 33TT12 wygrywa na 1000-kilometrowym wyścigu na torze Monza, Nürburgring, stukilometrowym wyścigu w Zeltweg, sześciogodzinnym wyścigu w Watkins Glen i pucharze Coppa Florio. Alfa Romeo zdobywa tytuł mistrza w klasyfikacji konstruktorów pokonując rywali którzy dysponowali silnikami turbodoładowanymi i przeniesionymi żywcem z F1.

Właśnie w 1976 roku Alfa Romeo podejmuje decyzje o przeniesieniu 12 cylindrowego boksera do F1. W 1977 roku wprowadzono model 33SC12- SC wzięło się od ramy Scatolato. Silnik osiągał 520KM przy 12000obr/min. 33SC12 w 77 roku wygrała wszystko, co było do wygrania, miażdżąc konkurencję we wszystkich 8 wyścigach. Alfa Romeo ponownie zostaje mistrzem w klasyfikacji konstruktorów. Pod koniec sezonu ukazał się silnik o pojemności 2134 ccm wspomagany dwoma turbosprężarkami osiągał 640KM przy 11 000obr/min.

Rok 1977 był tym ostatnim dla całej serii 33 w wyścigach konstruktorów.