Używając doświadczenia lotniczego, na sezon 1965 Francuskiej Formuły 3 skonstruowano stalowe monocoque. Samochód wyposażono w silnik produkcji Coswortha, a jego kierowcami byli Jean-Pierre Jaussaud i Jean-Pierre Beltoise. Szybko przyniosło to oczekiwane efekty, jako że kierowcy ci wygrywali wyścigi, dzięki czemu Matra w swoim debiutanckim sezonie zdobyła tytuł we Francuskiej Formule 3. W 1966 roku do Matra Sports dołączyli Brytyjczycy Ken Tyrrell i Jackie Stewart. Matra postanowiła wystawić samochód – w całości wyprodukowany z aluminium – w Formule 2. Chociaż Brabhamy-Honda były najszybsze w stawce, Beltoise zdołał wywalczyć dla Matry pierwsze zwycięstwo w Formule 2, na torze Nürburgring. W następnym roku Jacky Ickx wywalczył Matrą tytuł mistrza Europejskiej Formuły 2.
Matra, zachęcona sukcesami w niższych seriach wyścigowych, zwróciła się w stronę Formuły 1. Celem marki było stać się dominującą siłą z zupełnie francuskim samochodem, co wymusiło na niej prace nad odpowiednim silnikiem. Inżynierowie zdecydowali się na silnik V12 z czterema wałkami rozrządu. Chociaż na początku 1967 roku ogłoszono rozpoczęcie prac nad silnikiem, szybko stało się oczywiste, że nie będzie on gotowy na pierwszy wyścig sezonu 1968.