На базе «Победы» был создан целый ряд спортивных модификаций, как заводских, так и выполненных самими спортсменами на местах. Автоспорт в СССР в те годы становился массовым, в 1950-х годах своя спортивная команда имелась практически в каждом крупном автопарке страны, поэтому возникла задача создания массового спортивного автомобиля, пригодного для участия в соревнованиях и при этом недорого и не требовавшего для своей постройки дефицитных материалов. После вышедшего около 1948 года запрета на использование зарубежной техники в автомобильных и мотоциклетных соревнованиях, единственным в стране широко распространённым автомобилем, двигатель которого позволял получить мало-мальски приемлемые динамические качества, оказалась «Победа».
В 1951 году на ГАЗе под руководством А. А. Смолина на базе кузовов и агрегатов «Победы» были построены три спортивно-гоночных автомобиля «Победа-Спорт» (ГАЗ-20-СГ1) для кольцевых соревнований. Высота кузова у них уменьшалась на 160 мм, а спереди и сзади из дюралюминия изготовлялись обтекатели, в результате чего каждая машина весила на 260 кг легче стандартной. Но главное, на две из них установили двигатели с роторными нагнетателями мощностью 105 л. с. Максимальная скорость таких машин повысилась до 167 км/ч. Из-за технических неисправностей машинам не удалось показать в 1951 году блестящих результатов, а уже в 1952 году применение нагнетателей было запрещено. Также ввели ограничение на применение обтекателей, которое, впрочем, продержалось недолго, и уже в 1954 году автомобили «Победа-Спорт» снова вышли на старт, правда без нагнетателей. Но выше второго места гонщикам подняться не удалось.
Чтобы уменьшить массу и лобовую площадь спортивных «Побед», в 1955 году построили новые машины ГАЗ-20-СГ1М с открытым двухместным кузовом, в результате их скорость возросла до 180 км/ч. И уже на чемпионате СССР 1955 года на машинах «Победа-Спорт» М. Метелёв занял первое место, а В. Мосолов — второе. В следующем году успех удалось повторить!