Lancia D24 została pokazana światu we wrześniu 1953 roku. Był to kolejny model sportowego samochodu spokrewnionego konstrukcyjnie z modelem Lancia Aurelia. Pierwszym modelem z serii „D” był D20 zaprezentowany w 1952 roku, następnym krokiem było pojawienie się modelu D23, który był tak naprawdę modelem D20 pozbawionym dachu.
Pierwszym startem nowego samochodu był wyścig 1000 km Nurbungring. Ale tym najbardziej znanym i tworzącym legendę Lancii D24 był odbywający się w listopadzie 1953 roku morderczy wyścig „Carrera Panamericana”. W odbywającym się w Meksyku wyścigu przez 4 dni trzeba było przejechać 3077 km podzielonych na 8 etapów, po 2 dziennie. Wyścig miał być głównie pojedynkiem pomiędzy dwoma włoskimi producentami Lancią i Ferrari. Lancia wystawiła 4 samochody D24 i jeden D23, a za ich kierownicami zasiedli najwięksi kierowcy tamtych czasów: Juan Manuel Fangio, Felice Bonetto, Piero Taruffi, Giovanni Bracco i Eugenio Castellotti.
Carrera Panamericana nie była jednak wyścigiem bezpiecznym. Już podczas pierwszego etapu dochodzi do tragicznego wypadku. Grupa widzów chcąca pomóc rannemu kierowcy zostaje najechana przez kolejny samochód. W wyniku wypadku ginie 6 osób. Po tej tragedii wojsko dostaje bezwzględny rozkaz strzelać do każdego człowieka, lub zwierzęcia który wejdzie na trasę przejazdu samochodów.
Rozkaz ten niestety miał też swoje negatywne skutki. Do tragedii doszło podczas jednego z kolejnych etapów pomiędzy Mexico City i Leon. W małej miejscowości Silao, Felice Bonetto stracił panowanie nad kierownicą i uderzył w słup. Taruffi który jechał blisko za nim chcąc uniknąć zderzenia musiał uciekać na pobocze, gdzie uszkodził zawieszenie. Niestety żołnierz pilnujący posterunku przez ponad godzinę grożąc karabinem nie pozwalał ratownikom przejść przez ulicę żeby pomóc zakleszczonemu w samochodzie Bonetto. W wyniku wypadku Felice Bonetto zmarł.
Liderem wyścigu został Fangio, który dowiózł to zwycięstwo do końca. Na ostatnim etapie zespół Lancii miał wypracowana ogromną przewagę i żeby nie ryzykować w każdym samochodzie umieszczono dodatkowo mechanika. Pierwsze trzy miejsca zajęły samochody Lancii. Fangio przejechał trasę w 18 godzin 11 minut z prędkością średnią 169.216 km/h. Taruffi przyjechał drugi ze stratą niecałych 8 minut, trzeci Castellotti miał stratę prawie 14 minut. Czwarty w stawce samochód przyjechał dopiero 1,5 godziny po Fangio, był to Guido Mancini w Ferrari.
W sezonie 1954 Lancia nie wystartowała w rozpoczynającym wyścigu w Buenos Aires. W wyścigu 12 godzin Sebring wystawiono 5 samochodów, jednego nie udało się uruchomić na starcie, trzy musiały się wycofać z powodu awarii, ale ostatni pozostały na torze samochód prowadzony przez Porfirio Rubirosa i Gino Valenzano dojechał na dobrym drugim miejscu.
Następnym ważnym startem był Mille Miglia, gdzie Lancia wystawiła do startu 4 samochody. Alberto Ascari wygrał przełamując dominację samochodów Ferrari, które przegrały po raz pierwszy od 1948 roku. W tym samym roku Lancia D24 jeszcze dwa razy dojechała na pierwszym miejscu w ważnych wyścigach. Piero Taruffi zwyciężyl w Targa Florio, Luigi Villoresi w Grand Prix portugalii w Porto.
W następnym sezonie skoncentrowano się na startach w Formule 1, gdzie Lancia wystawiała samochód Lancia D50.
Lancia wyprodukowała tylko 6 egzemplarzy modelu D24. Samochód powstawał w zespole kierowanym przez Vittorio Jano. Aluminiowe nadwozie zabudowane na stalowej ramie rurowej produkowane było w zakładach Pininfarina. Do napędu służył 6 cylindrowy silnik w układzie widlastym z cylindrami rozstawionymi pod kątem 60 stopni. Nowoczesna jednostka posiadała po 4 zawory na cylinder sterowane podwójnymi wałkami rozrządu umieszczonymi w głowicach. Na każdy cylinder przypadały po dwie świece zapłonowe. Za zasilanie silnika odpowiadały trzy gaźniki Weber 46 DCF3. Silnik o pojemności 3248 ccm osiągał moc 265 KM przy 6200 obr/min co dawało 81,59 KM z litra pojemności, a przy wadze samochodu 760 kg dawało 348,68 KM na tonę. Lancia D24 osiągała prędkość maksymalną około 265 km/h.
Do czasów obecnych dotrwał jeden samochód Lancia D24 o numerze nadwozia 0005. W 1955 roku dostał go w prezencie prezydent argentyny Juan Peron. Do roku 1980 służył jako samochód treningowy dla kierowców rajdowych. W latach 80 tych samochód trafił z powrotem do włoch do kompletnej renowacji. Pod koniec lat 90 tych samochód trafił do jednego z amerykańskich kolekcjonerów i dość rzadko jest pokazywany na widok publiczny.
Reszta samochodów z zespołu fabrycznego Lancii została komisyjnie zniszczona w fabryce. Ocalał jedynie egzemplarz przebudowany jako model D25, który trafił do muzeum Lancii.