Хотя официальная презентация Camaro 1967 года состоялась 29 сентября 1966 года, публичное объявление о выпуске Z28 появилось только в декабре, почти три месяца спустя. Z28 был специальной версией, не предназначенной для широкой публики. Он был выпущен в основном для омологации Camaro для участия в гоночной серии SCCA Trans-Am. По всей видимости, никаких особых усилий для придания этому Camaro какого-либо примечательного названия не прилагалось. Z28 — это просто код RPO (Regular Production Option) от Chevrolet, который покупатели — предположительно, гонщики — могли выбрать при заказе нового Camaro.
Инициатором создания Z28 был Винс Пиггинс, руководитель отдела продвижения продукции Chevrolet и ветеран программы NASCAR Хадсона в 50-х годах. Он увидел потенциал Camaro в Trans-Am, собрал прототип и продемонстрировал его генеральному менеджеру Chevrolet Питу Эстесу в октябре 1966 года на полигоне Милфорд. Эстес с энтузиазмом одобрил проект, и вскоре Z28 был готов к презентации для автомобильной прессы на гоночной трассе Риверсайд в ноябре. (Chevrolet использовал обозначения Z-28, Z28 и Z/28 в разное время. Для единообразия и удобства в статье будем использовать обозначение Z28.)
Первой задачей была разработка двигателя, поскольку правила SCCA допускали максимальный рабочий объём в 5 литров, в то время как самый маленький V8 для Camaro имел объём 5,4 л. С универсальным двигателем Small-Block это было лишь незначительным препятствием. Любители тюнинга уже обнаружили, что ранние блоки V8 объёмом 4,6 литра допускали приличную расточку, создавая мощный агрегат объёмом 5 литров, который они назвали «301». Инженеры Chevrolet подошли к этому вопросу с другой стороны, объединив блок 327 с коленчатым валом от 283-го двигателя с ходом поршня 3,00 дюйма, добившись того же самого рабочего объёма и назвав его "302".
В состав комплектации Z28 вошли спортивные головки цилиндров с впускными клапанами диаметром 5,13 см, спортивный распределительный вал с жесткими толкателями 30-30 и детали от более ранних двигателей L84 и L76 Corvette V8. Одним из отличий стал новый алюминиевый впускной коллектор, специально изготовленный для меньшего рабочего объема, в паре с четырехкамерным карбюратором Holley серии 4500.
Хотя объем двигателя "302" был на пол литра меньше, чем у "327", меньший ход поршня обеспечил некоторые преимущества. Это позволило поддерживать более высокие обороты в течение длительного времени. Многие говорили, что уменьшение хода поршня на 0,63 см фактически изменило характер двигателя Small-Block, придав ему жизнерадостный энтузиазм на высоких оборотах, что не отражалось в заводской оценке мощности в 290 л.с. при 5800 об/мин. Журнал Car and Driver назвал его «самым отзывчивым двигателем, который мы когда-либо тестировали». На самом деле, производитель явно занизил характеристики двигателя, поскольку он был способен развивать 350 л.с. и более при 7000 об/мин.
Комплектация Z28 добавляла 328,10 долларов к базовой цене Camaro 1967 года, но требовала наличия 4-ступенчатой механической коробки передач Muncie M21 и передних дисковых тормозов с усилителем в качестве «обязательных опций». Кроме того, предлагалось несколько вариаций "тюнинга", устанавливаемых дилером, включая трубчатые выпускные коллекторы, а также воздухозаборник, очень похожий на тот, что впервые использовался на загадочных двигателях Chevy 1963 года в гонках NASCAR. Пакет Z28, естественно, включал в себя улучшения управляемости и внешнего вида, но здесь мы сосредоточились на двигателе.
Конечно, компания Chevrolet официально не участвовала в гонках, но, как отметило издание Road & Track , эта специальная версия для омологации Z28 была «настолько близка к участию в гонках, насколько это вообще возможно для Chevrolet». В 1967 году было выпущено всего 602 автомобиля, что меньше требуемых SCCA 1000, но после внимательного изучения условий официальные лица уступили. Z28 отправился на гонки, в первую очередь под управлением владельца команды Роджера Пенске и пилота Марка Донохью. После некоторых первоначальных проблем с тормозами и управляемостью, они вскоре стали доминирующей силой в Trans-Am.
История Z28 не закончилась в 1967 году, ни в гонках, ни на дорогах общего пользования. В 1968 году пятилитровый V8 получил новый блок с увеличенными коренными подшипниками, а также систему впуска с двумя четырехкамерными карбюраторами в виде еще одного дилерского пакета. В 1970 году рабочий объем был увеличен до 5,74 литров, когда требования SCCA к серийным автомобилям были отменены. Между тем, произошло неожиданное. Название Z28, казалось бы, почти второстепенное для омологационной версии, быстро завоевало популярность у публики и стало мощным коммерческим брендом. Chevrolet предлагал Camaro Z28 четыре раза в период с 1967 по 2014 год.