En 1956, David Brown met en chantier une nouvelle voiture pour remplacer la malchanceuse DB3S. Un nouveau châssis tubulaire est tracé sous la responsabilité de l’ingénieur Ted Cutting. Rigidifié, il est aussi allégé de 23 kilos par rapport à celui de la DB3S. Fiable, son six cylindres double allumage en alliage léger de trois litres développe 255 ch avec trois carburateurs double corps Weber de 45 mm. La boîte de vitesses est une David Brown à cinq rapports.
Due au talent de Frank Feeley, également auteur de la DB3S, la magnifique carrosserie de l’Aston Martin DBR1 avoue une ressemblance frappante avec sa devancière. Quatre voitures d’usine seront construites, plus une privée pour Graham Whitehead.
Les choses changent en 1957 quand l’Aston Martin DBR1 se voit gréer une évolution du trois litres (en remplacement du 2.5L d'origine) de la DB3S. Deux voitures sont ainsi alignées au Grand Prix de Spa en mai, où la DBR1/2 de Tony Brooks remporte une première victoire.
La réglementation des Sports-prototypes est modifiée pour la saison 1958. La cylindrée des moteurs est désormais limitée à trois litres, ce qui fait les affaires d’Aston Martin. Exit les concurrentes les plus dangereuses de la DBR1 : Jaguar Type D, Maserati 450 S et Lister Jaguar. Les 24 Heures du Mans restent plus que jamais l’objectif de la marque et une troisième voiture est fabriquée. Malheureusement, c’est une véritable débâcle que connaît Aston Martin au Mans, où aucune des trois DBR1 alignées ne termine !
La libération va enfin venir en 1959 : Quatre voitures d’usine sont engagées au Mans, plus celle de Whitehead. Plus rapide (taux de compression plus élevé), la DBR1/3 de Moss joue le rôle du lièvre dans les premières heures. Le moteur de la voiture rend l’âme à la sixième heure, mais la tactique va payer car les Ferrari vont casser. Après 4348 kilomètres parcourus à la moyenne de 181 km/h, Carroll Shelby et Roy Salvadori l’emportent sur la DBR1/2. Aston Martin s’offre le doublé avec Maurice Trintignant et Paul Frère sur la DBR1/4.