En 1963, el Cobra fue perdiendo su supremacía en las carreras. Shelby intentó montarle un gran motor llamado Ford FE de 390 pulgadas cúbicas. Ken Miles condujo en carrera el potenciado FE Mark II y dijo que el coche era virtualmente inconducible. Se desarrolló un nuevo chasis y se diseñó el Mark III. El nuevo automóvil se ideó en cooperación con Ford en Detroit. Se construyó un nuevo chasis con tubos de 4" (en vez de 3") y suspensión de muelles helicoidales. El nuevo coche también tenía las aberturas del radiador más grandes. Era propulsado por el famoso motor Ford 427 de 7 litros que entregaba 425 CV (317 kW) de potencia y alcanzaba una velocidad máxima de 262 km/h, en el modelo estándar y 485 CV (362 kW) y una velocidad de 290 km/h en el modelo de competición. La producción del modelo Mark III comenzó el primer día de 1965 y dos prototipos fueron enviados a los Estados Unidos en octubre de 1964. Los coches fueron enviados sin finalizar, teniéndose que acabar en el taller de Shelby. Aunque era un coche impresionante, no se vendía bien. Para reducir costes a algunos AC Cobras Mark III se les implantó un motor Ford 428 in³ (7 litros), de menor costo, pensado más en el uso de calle que en la competición. Parece ser que se enviaron a Shelby unos 300 Mark III entre los años 1965 y 1966, incluyendo los modelos de carreras. Desafortunadamente, el MK III no obtuvo la homologación para competir en el año 1965 y no corrió en el equipo de Shelby. Sin embargo, en manos de escuderías privadas ganó numerosas carreras en los años 70. 31 coches de competición se quedaron sin vender. Estos fueron nombrados como S/C de semi-competición y hoy en día son los más cotizados en el mercado y se llegan a pagar millones de dólares por ellos.