خودروی آن ها آنقدر در مسابقه سربالایی استون کلینتون 1914 در بایکینگهام شر خوش درخشیدند که آن را استون مارتین نامیدند و سال 1915 برای شرکت در آزمون جاده ای نامش را ثبت کردند. اما جنگ جهانی اول مانع از آن شد که استون مارتین به مرحله ی تولید، چرا که مارتین و برمفورد به ارتش فراخوانده شدند و ماشین آلات خود را به شرکت هواپیماسازی ساپ ویث فروختند. پس از جنگف آن دو دوباره شراکت خود را از سر گرفتند، اما مشکلات مالی گریبان گیر شرکت شد و نهایتا برمفورد در 1920 کناره گیری کرد. مارتین با همکاری همسرش کیت به خودروسازی تمام عیار تبدیل شد. او بار دیگر استون مارتین را در 1921 به عنوان خودروی اسپرتی ساده رونمایی کرد که این بار به موتور چهار سیلندر سبک و سفارشی 1.5 لیتری مجهز بود. خودروی او هرچند توانست به شهرتی دست نیافتنی برسد، اما فرآیند تولیدش بسیار کُند و پر دردسر بود. پس از آنکه مالکیت شرکت در دستان مختلف چرخید، بالاخره استون مارتین سال 1926 به فِلتِم در میدلسکس منتقل شد.
یک سال بعد برادران برتِلی ایتالیایی خودرویی را با ظرفیت موتور 1.5 لیتری برای این شرکت طراحی کردند، که آگوستر بر مهندسی آن نظارت داشت و اِنریکو بدنه ی شاسی کوتاه آن را ساخت.
علیرغم مشکلات داخلی و تغییر مدیرت های دائمی، استون مارتین در چشم عموم برندی بود که منحصرا خودروهای اسپرت سریع و قوی می ساخت و این گونه توانست اعتماد و وفاداری مشتریانش را به خود جلب کند. خودروهای آن همچنین به خوبی توان مبارزه در لومان را داشتند و در 1928 برای نخستین بار در این مسابقات 24 ساعته حضور یافتند.
در دوران جنگ جهانی دوم، استون مارتین به ساخت قطعات هواپیما روی آورد و پس از جنگ مثل همیشه دوباره تا مرز ورشکستگی پیش رفت تا اینکه کارخانه داری از یورک شِر به نام دیوید براون آن را خرید. او آگهی فروش شرکت را در نیازمندیهای روزنامه تایمز دیده بود. براون همچنین مالکیت برند لاگوندا را نیز بدست آورد و با استفاده از بهترین ویژگی های هر یک DB2 را ساخت که ترکیبی از شاسی کارآمد استون و موتور فوق العاده ی شش سیلندر و 2.6 لیتری لاگوندا بود. اولین نمونه ی DB2 نیز توانست مسابقات لومان را در 1949 با موفقیت به پایان برساند.
سال 1950 آینده ی استون مارتین به عنوان برندی برتر در لومان تضمین شد، وقتی آبکاسی/مکلین با DB2 در کلاس سه لیتری قهرمان شده و در مجموع به مقام پنجم رسیدند؛ و پارنِل/بِرَکِنبِری در همین کلاس دوم و در مجموع ششم شدند. در مسابقات 1951 تیم استون مارتین بیش از انتظارات ظاهر شد چنانکه DB2های آن به مقام سوم، پنجم و هفتم رسیدند و دو شرکت کننده ی شخصی با DB2 دهم و یازدهم شدند. پنج عنوان برای پنج تازه کار در چنین مسابقه ی طاقت فرسایی به مدت 24 ساعت، دستاورد بزرگی برای یک ماشین دو نفره خیابانی و نزدیک به استاندارد محسوب می شد. موفقیت دیگر برای استون در 1959 به دست آمد، زمانی که با ماشین مسابقه ای DBR1 مقام اول بخش سازندگان در مسابقات قهرمانی خودروهای اسپرت جهان را از آن خود کرد.
براون به این نتیجه رسید برای آنکه خودروهای خیابانی دست ساز و پرهزینه ی استون مارتین سودآور باشند، باید آن ها را قوی و در عین حال مجلل بسازد. به همین دلیل پس از آنکه شرکت بدنه سازی تیک فورد را در 1955 خرید، طراحی داخلی خودروهای استون مارتین بسیار لوکس شد و رنگ های براق و درخشان بدنه ی آن ها را بپوشاند. فناوری های مدرنی چون ترمز دیسکی و اوردرایو به آن ها راه یافت، اما گیربکس اتوماتیک کمی دیرتر در 1959 به استون مارتین اضافه شد.
استون مارتین برای DB4 در 1958 به سراغ طراحان حرفه ای شرکت بدنه سازی کاروتزریا تورینگ رفت که بدنه های شیک با ساختاری سبک را برایش ساختند. اما DB4 ظاهری بسیار جدی داشت، چنانکه DB4 GT و زاگاتو بسیار ترسناک و پرابهت به نظرمی رسیدند. DB5 که در 1964 رونمایی شد، مدل تکامل یافته ی DB4 با قدرت بیشتر و ظاهر آیرودینامیک تر بود، اما آنچه آن را به ستاره ای تبدیل کرد حضور در فیلم پنجه طلایی در 1964 به عنوان ماشین جیمزباند بود. درخشش بر پرده ی نقره ای، برند استون مارتین را در جایگاهی مشابه مامور مخفی بی رحم و جذاب 007 قرار داد و این جذبه ی سینمایی برای استون مارتین ادامه یافت تا آنجا که سال 2010، DB5 اصلی فیلم در حراجی به قیمت 2.6 دلار فروخته شد. مدل های بعدی DB6 در 1965 و DBS در 1967 به بازار آمدند تا اینکه موتور جدید V8 استون مارتین در 1969 رونمایی شد. اما این دوران طلایی سه سال بعد پایان یافت، وقتی دیوید براون شرکت را فروخت. پس از آن استون مارتین به سختی ده های هفتاد و هشتاد را پشت را سر گذاشت و با فروش لیموزین گُوِه شکل لاگوندا که در خاورمیانه طرفداران زیادی پیدا کرده بود، توانست خود را سرپا نگه دارد. اوضاع مالی شرکت وقتی به ثبات رسید که فورد آن را در 1987 خرید.
مدیریت جدید تصمیم گرفت تا خودروهای تماما دست ساز استون مارتین را که اکنون با نام ویراژ عرضه می شد، در کنار خط تولید مدل جدید نگاه دارد، مدلی به نام DB7 که قطعات مشترکی با جگوار داشت در 1993 عرضه شد و بسیار طرفدار پیدا کرد، همینطور مدل بعدی آن DB9 (DB8 وجود نداشت) که سال 2003 رونمایی شد. پس از آن استون مارتین بر آن شد تا در رقابت با پورشه911 خودروی اسپرت و کامپکت خود را تولید کند. بنابراین کارخانه ی مونتاژ کاملا جدیدی در گِیدِن وارویک شر ساخت، که اولین کارخانه ی هدفمند شرکت بود تا بتواند سری خودروهای V8 وَنتیج را بسازد. این خودروها در 2005 به دست طرفداران مشتاق خود رسیدند و بسیار مورد تحسین قرار گرفتند.
سال 2007 فورد استون مارتین را به کنسرسیومی متشکل از دو شرکت کویتی به مدیریت دیوید ریچاردز موسس تیم رالی پرودرایو فروخت. استون مارتین حتی پیش از این انتقال به دنیای مسابقات اتوموبیل رانی بازگشته و توانسته بود قهرمانی پیاپی کلاس جی تی 1 در لومان در سال های 2007 و 2008 و همینطور جایگاه چهارمی این مسابقات در 2009 را در مجموع به دست آورد، آن هم با خودرویی جدید در کلاس LMP1 که سریع ترین خودروی بنزینی پیست به شمار می رفت. در همین سال GTV12 وینتیج در نخستین مسابقه اش، عنوان قهرمانی را در کلاس خود در مسابقات 24 ساعته نوربر گرینگ برای استون مارتین به ارمغان آورد.
سال 2009 استون مارتین با رویکردی عمل گرایانه، که در مدیریت های پیشین آن به ندرت دیده می شد، در پروژه ای مشترک با تویوتا از خودروی شهری سیگنت رونمایی کرد. این محصول جدید از استون مارتین،در کنار خودروهای وینتیج، DB9، DBS، راپید یا یک-77 ، خودروی شهری جدیدی را به صاحبان امروزی آن ها عرضه می کند. همچنین به استون مارتین کمک می کند تا بتواند به الزامات قانونی خودروسازان، برای کاهش میانگین مصرف سوخت و آلایندگی پایبند باشد.