W latach 60. najlepszą reklamą były wyścigi, zwłaszcza rajdy. Renault to zrozumiało i zaczęło intensywnie pracować nad stworzeniem samochodu, który mógłby uczestniczyć w tych słynnych zawodach. Tak narodził się model R8 Gordini.
Był on oparty na standardowym Renault 8 Major, ulepszonej wersji Renault 8. Renault zatrudniło byłego kierowcę wyścigowego i inżyniera Amedee Gordini, znanego jako „czarodziej”. Gordini wziął podstawowy silnik o pojemności 1,1 litra i dostroił go, aby osiągnąć moc 89 KM, co było prawie dwa razy więcej niż standardowe 50 KM w wersji R8 Major. To była pierwsza próba, a Renault zaprezentowało samochód w 1964 roku. Jednak Gordini nie był zadowolony. To była dla niego tylko niewielka modyfikacja.
Gdy samochód był gotowy do wyścigów, Renault wystawiło sześć pojazdów w 1964 roku w Tour de Corse. Rywalizowali z silnymi konkurentami, takimi jak Alfa Romeo Giulia TZ, Lancia Flavia, Ford Falcon i Porsche 904 Carrera GTS. Renault 8 Gordini zajęło cztery z pięciu najlepszych miejsc, w tym pierwsze.
Dwa lata później, w 1966 roku, prawdziwy R8 Gordini ujrzał światło dzienne. Cały pojazd został przekształcony w samochód wyścigowy pod dość nijaką karoserią R8. Renault zamontowało cztery reflektory w modelu z 1966 roku, aby przypominały „światła Cibie” z wersji rajdowej, a samochód wprowadzono na rynek w charakterystycznym kolorze „blue ciel” z dwoma białymi pasami, które przebiegały od przodu do komory silnikowej, znajdującej się z tyłu. W przeciwieństwie do wersji z 64 roku, model ten miał 5-biegową skrzynię biegów. Silnik powiększono do pojemności 1,25 litra, a w wersji ulicznej oferował moc 100 KM.