La Vallelunga è stata un'autovettura prodotta dalla De Tomaso dal 1964 al 1968. Il nome del modello derivava dall'autodromo di Vallelunga, dove la De Tomaso spesso collaudava le proprie autovetture da corsa fino ad allora realizzate. La Vallelunga apparteneva alla categoria delle vetture sport e venne presentata come concept car al salone dell'automobile di Torino del 1964, dopo che un primo esemplare in versione spyder (rimasto unico) era stato realizzato nel 1962 e presentato nell'edizione del 1963. Inizialmente la De Tomaso era intenzionata a vendere il progetto della Vallelunga a qualche altro gruppo automobilistico, in primis alla Ford. Nessuna casa automobilistica però era interessata all'acquisto, quindi la De Tomaso decise di realizzare la vettura a proprie spese. La produzione del modello fu poi assegnata alla Ghia. Il design fu invece opera della carrozzeria Fissore. In totale, di Vallelunga, ne furono realizzati 53 esemplari (59 se si considerano anche i prototipi e il già citato esemplare one-off in versione spyder del 1963). La Vallelunga fu prodotta fino al 1968 e venne sostituita dalla ben più prestazionale De Tomaso Mangusta. Quest'ultima, utilizzava un telaio che derivava da quello della Vallelunga, sebbene riprogettato per far fronte a una potenza più che doppia. Le esperienze telaistiche maturate con la Vallelunga furono poi travasate anche nella successiva Sport 1000 Fantuzzi Spyder da competizione.