Si la Javelin entend concurrencer Mustang et autres Camaro, l’AMX se positionne un cran au dessus, et ses deux places la mettent en rivalité avec la Corvette. L’AMX est alors la première sportive à 2 places construite en acier depuis que la Thunderbird est passée au format 4 places. Dévoilée à l’occasion des 24H de Daytona 1968, l’AMX tire son nom de deux prototypes présentées en 1966, et l’anagramme signifie American Motors eXperimental. L’un des concepts, AMX/2 fut créé par la maison de style italienne Vignale.
Si elle compte affronter la Corvette, l’AMX a un argument de taille à lui opposer : son prix, environ inférieur de 25%…Elle ne compte néanmoins pas lui céder de terrain en matière de performances, et AMX fait appel à Craig Breedlove pour préparer deux exemplaires et battre 106 records de vitesse. Présentés comme « de série », les deux exemplaires étaient néanmoins fortement préparés au niveau du moteur comme du châssis..
En 1968 et 1969, toutes les AMX sont dotées de versions du V8 Small Block AMC avec 4 carburateurs. On trouve ainsi une version de base de 290 cid (4.8L) et 235 ch, 343 cid (5.6 L) et 280 hp, 390 cid (6.4 L) et 315 hp. Une boîte manuelle 4 rapports fournir par Borg Warner est montée en série, et une boîte automatique 3 rapports, du même fournisseur, est disponible.
En 1970, un nouveau visage accompagne la nouvelle suspension avant. Les moteurs sont eux aussi revus. Le moteur 343 cid cède sa place à un 360 (5.9L) pour 10 ch de plus. Le haut de gamme 390 gagne lui aussi 10 ch, tandis que le 290 d’entrée de gamme est supprimé. A la fin de l’année, AMC arrête la production de l’AMX en tant que telle, mais elle poursuivra sa carrière comme une déclinaison haut de gamme de la Javelin, avec 4 places toutfois. Au total, 6.725 exemplaires furent assemblés en 1968, 8.293 en 1969 et seulement 4.116 en 1970.
La même année, AMX dévoile le concept AMX III au salon de Chicago. Il s’agit alors d’un concept, et la cellule centrale arrière n’accueille aucun moteur. Les moules de la carrosserie sont ensuite envoyés en Italie chez Bizzarini qui réalisera 5 prototypes à crrosserie en acier, légèrement différents du concept, car fonctionnels. Le châssis sera mis au point par BMW, mais le programme sera annulé.
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