Kestävyysajoissa joutuu myös itse kilpa-auto koetukselle. Valmistajalle on tärkeää saada tuotettua autoja, jotka kestävät kilpailun pitkän rasituksen. Kuuluisin kestävyysajo on Le Mansin 24 tunnin ajo, joka järjestetään vuosittain Le Mansssaissa Ranska. Kilpailuissa usein ei ole säädetty sen pituutta matkassa, vaan niissä katsotaan, kuka ajaa pisimmälle tietyssä ajassa.
Suurin osa kestävyysajoista on 1 000 km tai kuuden, yhdeksän, kahdentoista tai 24 tunnin kilpailuja kilparadoilla. Ennen oli pakollista osallistua pareittain kilpailuun, mutta nykyään yksilösuoritukset ovat sallittuja (ei 24 tunnin ajoissa), joskin hyvin harvinaisia.
Muutamia kuuluisia kestävyysajoja:
- Bathurst 1000
- Bol d'Or
- Coca Cola 600
- Dakar-ralli
- Nürburgringin tuhannen kilometrin ajo
- Span tuhannen kilometrin ajo
- Monzan tuhannen kilometrin ajo
- Suzukan tuhannen kilometrin ajo
- Sebringin 12 tunnin ajo
- Daytonan 24 tunnin ajo
- Le Mansin 24 tunnin ajo
- Nürburgringin 24 tunnin ajo
- Span 24 tunnin ajo
- Petit Le Mans
- Mil Milhas
- Suzukan 8 tunnin ajo