De C6 Corvette behield de "transaxle" opstelling (motor voor en versnellingsbak achter) van de C5, maar was verder compleet nieuw. Voor het eerst sinds 1962 waren er weer vaste koplampen en aan de passagierszijde was nu meer ruimte. Ook was er een grotere standaardmotor: de nieuwe LS2 van 364 ci (6 liter), die 400 bhp (300 kW) produceerde en 575 Nm aan koppel op de weg bracht. De C6 heeft een langere wielbasis dan zijn voorganger, maar is tegelijkertijd korter en smaller om beter aan Europese wensen te voldoen. De C6 komt qua brandstofverbruik dicht in de buurt van de C5 dankzij de Cw waarde van 0,28 en een relatief laag gewicht. Zoals alle handgeschakelde Corvettes sinds 1989 is ook deze nog steeds met schakelassistentie (CAGS) uitgerust, zodat bij rustig rijgedrag de bestuurder meteen van 1e naar 4e versnelling schakelt.

De nieuwe Z06 arriveerde als een 2006 model en kreeg een 427 ci (7 liter) small block motor mee, LS7 genaamd. Met deze motorinhoud is de LS7 de grootste small block motor ooit gebouwd door GM. Deze motor heeft 505 bhp (377 kW) en laat de Z06 hiermee een topsnelheid behalen van 319km/uur. In 2008 kreeg de basis Corvette een opfrisbeurt: de motor werd vervangen door de LS3 met een iets grotere verplaatsing van 380 ci (6,2 liter). Deze LS3 resulteerde in 430 bhp (321 kW) en 575Nm. Het interieur werd ook vernieuwd en een nieuw lederen interieurpakket werd leverbaar.

De nieuwe ZR1 werd formeel aangekondigd in december 2007 door GM en kreeg als eerste Corvette ooit 100 bhp per liter motorinhoud. Deze nieuwe LS9 motor, voorzien van een Eaton compressor, produceerde 638 bhp (476 kW) en 819 Nm koppel. Deze LS9 motor was de krachtigste motor die GM tot op dat moment gebouwd had.

In 2010 keerde ook de naam "Grand Sport" terug. Dit nieuwe model verving de Z51 en was een tussenvorm van de ZR1 en de Z06, in feite een Z06 met een LS3 motor en met een stalen chassis in plaats van aluminium. Het model heeft wel veel eigenschappen van de Z06: de bredere spatborden, grotere velgenmaat, dry sump oliesmering (dus geen carter), grotere remmen, verbeterde ophanging, en carbon fiber voorspatborden. Handgeschakelde Grand Sports krijgen een handgebouwde LS3 motor en alle modellen krijgen Launch Control.

Vanaf 2011 modellen kunnen kopers zelf meehelpen om hun motor te bouwen. Voor $5,800 wordt men hiervoor naar het Michigan Performance Build Center in Wixom gevlogen. Deelnemers helpen mee met bouwen en krijgen hun auto vervolgens afgeleverd in het National Corvette Museum in Bowling Green, Kentucky.