Né en décembre 1924 à Pistoia, à proximité de Pise. Diplômé ingénieur en chimie et en aéronautique, le jeune Chiti est embauché par Alfa Romeo en 1952, aussi bien pour l'aéronautique que pour la compétition automobile.

Malheureusement, le service Alfa-Corse arrête son activité l'année suivante. Par chance son ami Bizzarini le recommande à Enzo Ferrari, lequel fait appel à lui pour améliorer la tenue de route de ses voitures.

Ainsi, grâce à Carlo Chiti, les Ferrari ne seront plus seulement des châssis rustiques surmontés d'un moteur. Le Toscan met au point l'amortisseur télescopique, les suspensions à roues indépendantes, et persuade difficilement le Commandatore d'adopter les nouveaux freins à disque Dunlop. Convaincu de l'avenir des moteurs transversaux, Chiti participe au développement des premières monoplaces à moteur central arrière. Créateur d'une soufflerie au sein même de l'usine de Maranello, il sera le père spirituel des prototypes biplace et monoplaces dits "nez de requin", si caractéristiques.

Lassé des querelles intestines, Carlo Chiti quitte la Scuderia en novembre 1961 pour fonder la société Autodelta, qui deviendra plus tard le service compétition Alfa Romeo.