Nach sechsjähriger Pause beschloss die NSU Geschäftsleitung 1960, sich erneut dem Motorsport zuzuwenden, da sich nämlich herausgestellt hatte, dass sich Motorsporterfolge verkaufsfördernd auf die entsprechenden Serienfahrzeuge auswirkten. Aus diesem Grund wandte man sich dem Tourenwagen-Sport zu, zog jedoch aus finanziellen Gründen eine werksseitige Sportbeteiligung nicht in Betracht. Man entschied sich für eine Sportfahrerbetreuung für NSU Prinz-Piloten, denen man verbilligte Ersatzteile sowie Erfolgsprämien anbot, und schrieb einen Großen NSU Siegerpokal für die erfolgreichsten NSU Sportfahrer aus.

Das Ergebnis dieses Engagements konnte sich sehen lassen: 1960 und 1961 gelang auf einem NSU Prinz II (30) der Klassensieg bei der Tour d‘Europe, der mit 10.000 km längsten Rallye der Welt, sowie 1961 zum dritten Mal hintereinander der Klassensieg beim Gran Premio Argentino mit einem Schnitt von

über 90 km/h bei einer Renndauer von knapp 50 Stunden. Karl-Heinz Panowitz wurde 1962 auf einem Prinz II (30) überraschenderweise Deutscher Tourenwagen Bergmeister aller Klassen und Dieter Lambert wurde im selben Jahr hinter einer Mercedes-Mannschaft Zweiter in der Deutschen Rallyemeisterschaft.

1963 wurde die Deutsche Bergmeisterschaft zum zweiten Mal hintereinander auf NSU Prinz II (30) gewonnen, dieses Mal von Siegfried Spiess. 1964 gewann Günther Irmscher auf NSU Sportprinz den ONS Pokal und errang im Folgejahr die Deutsche Rallyemeisterschaft auf Prinz II (30) mit acht Klassensiegen und einem Gesamtsieg. Siegfried Spiess wurde 1965 auf NSU Prinz 1000 Deutscher GT Bergmeister aller Klassen gegen viel hubraumstärkere Konkurrenz. Bei elf Bergrennen siegte er acht Mal und belegte drei Mal den 2. Platz.

Mit der Einführung des NSU/Wankel Spider, dem ersten Serienfahrzeug mit Kreiskolbenmotor, begann auch im Tourenwagensport die Wankel-Ära. Panowitz/Strunz wurden 1966 auf NSU/Wankel Spider Deutscher GT Rallyemeister und damit die ersten Automobilmeister der Welt mit einem Kreiskolbenmotor nach dem Wankelprinzip. Siegfried Spiess im selben Jahr auf einem NSU Wankel/Spider im ersten Versuch Zweiter der Bergmeisterschaft für GT und Sportwagen hinter einem Porsche. Ein Jahr später und auch 1968 wurde Spiess auf demselben Fahrzeug Deutscher Bergmeister aller Klassen.

Der NSU TT bzw. NSU TTS setzte dann 1967 zum internationalen Erfolgsspurt bis 1976 an. Serienmäßig wurde der TT von 1967 bis 1972 gebaut und leistete 65 PS bei 1.200 ccm Hubraum. Obwohl optisch beinahe identisch holte der von 1967 bis 1971 gefertigte Serien-TTS 70 PS Leistung aus seinen 1.000 ccm Motor. Natürlich war der Vierzylinder-Motor im Heck montiert

und lüftgekühlt - wie bei NSU üblich. Tuning-Maßnahmen wie vergrößerter Hubraum, 1300er Weber-Vergaser mit Ansaugbrücke, Doppelzündung, vergrößerte Ein- und Auslasskanäle machten das Fahrzeug tauglich für den privaten Motorsport.

Günther Irmscher wurde 1967 mit einem NSU TT Gesamtsieger der längsten Rallye der Welt, der Tour d‘Europe. 1967 konnten mit NSU Fahrzeugen 35 Gesamtsiege, 84 Erste, 72 Zweite und 63 Dritte Plätze errungen werden. In der folgenden Saison belegten NSU Fahrer bei nationalen Rennen 93 Erste, 68 Zweite und 58 Dritte Plätze. Somit konnten 1961 bis 1968 sieben Deutsche Meisterschaften auf NSU Automobilen gewonnen werden. Hervorzuheben ist für 1968 außerdem der Gewinn des Belgischen Königspokals beim 24 Stunden Rennen von Spa-Franconchamps, bei dem vier NSU Wagen als einziges Team nach 24 Stunden geschlossen über die Ziellinie fuhren.

Neben zahlreichen Berg- und Rundstreckentiteln in Belgien, Dänemark, Griechenland, Jugoslawien, Österreich, Nord- und Südamerika ging auch die Deutsche Bergmeisterschaft der Jahre 1971, 1973, 1974 und 1976 wieder an NSU Fahrer auf ihren getunten TT oder TTS.

Neben den NSU TT machten in den 70er Jahren auch zwei Sonderkonstruktionen auf NSU Basis von sich Reden, die nach ihren jeweiligen Herstellern, Kurt Brixner bzw. Rudolf Thurner, genannt wurden. Der NSU Brixner aus Stuttgart bestand aus einer überarbeiteten NSU TT Bodengruppe, auf Wunsch einem von Spiess getunten NSU Motor sowie einer selbst entwickelten Kunststoffkarosserie und wurde als Bausatz an die motorsportbegeisterte Kundschaft ausgeliefert. Vor allem bei den Langstreckenrennen auf dem Nürburgring konnte der Brixner zwischen 1969 und 1979 Erfolge erzielen.

Der NSU Thurner RS wurde zwischen 1970 und 1973 im Allgäu produziert. Rudolf Thurner verwendete den Motor und ein verkürztes Fahrgestell des NSU 1200 C, auf das er seine markante Kunststoffkarosserie mit Flügeltüren setzte. Neben der „Serienausführung“ des NSU Thurner gab es noch eine Rennvariante mit einem 135 PS Einspritzmotor, der von der Kemptener Firma Abt getunt wurde.