Als sich Yunicks Ruf als guter Mechaniker in der Stadt verbreitete, Marshall Teague, ein lokaler Besitzer eines Stock-Car-Rennteams, lud ihn ein, dem Team beizutreten, und Yunick akzeptierte, obwohl er mit Stock-Car-Rennen völlig unbekannt war. Er bereitete eine Hudson Hornet für den Fahrer Herb Thomas für den zweiten Lauf des Southern 500 in Darlington, South Carolina, vor, der das Rennen gewann.

Zwischen 1958 und 1973 nahm Yunick auch am Indianapolis 500-Rennen teil, wobei sein Auto das Rennen 1960 gewann. Zu seinen Innovationen gehörten das „Reverse Torque Special“ von 1959, bei dem der Motor in entgegengesetzter Drehung als normal läuft, und das Hurst Floor Shifter Special, ein Auto, bei dem die Fahrerkapsel 1964 als „Beiwagen“ montiert wurde. 1962 veränderte Yunick den Open-Wheel-Rennsport für immer, als er einen Flügel auf Jim Rathmanns Simoniz Vista Special Watson Roadster montierte. Der Flügel, der den Abtrieb erhöhen sollte, ermöglichte es Rathmann, auf dem Indianapolis Motor Speedway noch nie dagewesene Kurvengeschwindigkeiten zu erreichen, erzeugte jedoch so viel Luftwiderstand, dass das Auto tatsächlich langsamere Rundenzeiten aufzeichnete. Der United States Automobile Club (USAC) verbot sofort die Verwendung von Flügeln, aber sie tauchten bald auf Autos auf, die in Can-Am und Formel Eins antreten, und 1972 erlaubte USAC erneut ihre Verwendung. Er nahm auch an Drag Racing teil.

Yunicks Rennkarriere brachte ihn in Kontakt mit Vertretern der Automobilindustrie, und er wurde das inoffizielle Werksteam von Chevrolet und leitete die NASCAR-Bemühungen für Ford und Pontiac. Ein Großteil der Hochleistungsentwicklung des Chevrolet-Kleinblockmotors umfasste Yunick im Design, Testen, oder beides. Yunick fuhr 1955 und 1956 Chevrolets, 1957 und 1958 Fords und von 1959 bis 1963 Pontiacs. Mit Pontiac war Yunick der erste Teambesitzer, der zweimal (1961 und 1962) den Daytona 500 gewann und als erster einen Fahrer, seinen engen Freund Fireball Roberts, dreimal (1960-1962) auf die Pole Position brachte.Nach dem Absturz von Fireball Roberts 1964 in Charlotte — wo er nach 40 Tagen unter Verbrennungen starb – begann Yunick eine Kampagne für Sicherheitsmodifikationen, um eine Wiederholung solcher Katastrophen zu verhindern. Nachdem Yunick wiederholt von NASCARs Besitzer Bill France Sr. überstimmt worden war, verließ er NASCAR 1970.

Wie bei den meisten erfolgreichen Rennfahrern war Yunick ein Meister der Grauzone, die die Regeln überspannte. Sein vielleicht berühmtester Exploit war sein # 13 1966 Chevrolet Chevelle, gefahren von Curtis Turner. Das Auto war während des Tests so viel schneller als die Konkurrenz, dass sie sicher waren, dass es sich um Betrug handelte; Eine Art aerodynamische Verbesserung wurde stark vermutet, aber das Profil des Autos schien völlig normal zu sein, wie es die Regeln verlangten. Es wurde schließlich entdeckt, dass Yunick das Dach und die Fenster abgesenkt und modifiziert und den Boden (um die Karosserie abzusenken) des Serienautos angehoben hatte. Dieses Auto hat viele Legenden darüber, und sie wurden definitiv durch die Episode Dinner with Racers 2019 auf Amazon Prime TV entlarvt. Seitdem erforderte NASCAR, dass Dach, Motorhaube und Kofferraum jedes Rennwagens Vorlagen enthielten, die das genaue Profil des Serienautos darstellten.Eine weitere Improvisation von Yunick bestand darin, die Vorschriften zu umgehen, in denen eine maximale Größe für den Kraftstofftank festgelegt wurde, indem 11 Fuß (3 Meter) Spulen mit einem Durchmesser von 2 Zoll (5 Zentimeter) für die Kraftstoffleitung verwendet wurden, um die Kraftstoffkapazität des Autos um etwa 1,5 US-Gallonen (6 Liter) zu erhöhen. Einmal hatten NASCAR-Beamte eine Liste mit neun Gegenständen, die Yunick reparieren musste, bevor das Auto auf die Strecke durfte. Die verdächtigen NASCAR-Beamten hatten den Tank zur Inspektion entfernt. Yunick startete das Auto ohne Benzintank und sagte „Besser zehn“ und fuhr es zurück an die Box. Er benutzte einen Basketball im Kraftstofftank, der aufgeblasen werden konnte, wenn die Kraftstoffkapazität des Autos überprüft und für das Rennen entleert wurde.

Yunick verwendete auch Innovationen wie Offset-Chassis, Doppelböden, Dachspoiler, Lachgaseinspritzung und andere Modifikationen, oft im Sinne des Regelwerks, wenn nicht sogar des Geistes. „All diese anderen Jungs haben 10-mal schlimmer betrogen als wir“, schrieb Yunick in seiner Autobiografie, „also war es nur Selbstverteidigung.“ Yunicks Erfolg war auch auf seine Expertise in der Aerodynamik von Rennwagen zurückzuführen.

Bei einem anderen Vorfall tauchte Yunick zu einem Rennen mit serienmäßigen hinteren Kotflügeln auf, die die Hinterreifen seines Chevelle teilweise bedeckten. Das Auto qualifizierte sich aufgrund der verbesserten Aerodynamik gut, aber die anderen Teams lachten und fragten sich, wie er die Reifen bei Boxenstopps wechseln würde. Nach dem Qualifying schnitt Yunick prompt die hinteren Kotflügelöffnungen aus. Die anderen Teams beschwerten sich bei NASCAR, aber Smokey sagte: „Die Regeln sagen, dass ich die hinteren Kotflügel ausschneiden kann, aber es sagt nicht, WANN ich sie schneiden kann.“

Yunick baute 1968 auch einen Camaro für Trans-Am-Rennen. Obwohl Yunick mit dem Auto auf dem Bonneville Speedway mehrere Geschwindigkeits- und Ausdauerrekorde aufstellte, sowohl mit einem 302-Kubikzoll- (~ 4942-Kubikzentimeter) als auch mit einem 396-Kubikzoll- (~ 6489-Kubikzentimeter) Motor, gewann es nie ein Rennen, während Yunick es besaß. Es wurde später an Don Yenko verkauft, der mehrere Rennen gewann. In typischer Yunick-Manier hatte das Auto, obwohl oberflächlich ein serienmäßiger Camaro, säuregetauchte Karosserieteile und dünneres Fensterglas, um das Gewicht zu reduzieren, das vordere Ende der Karosserie nach unten geneigt und die Windschutzscheibe für die Aerodynamik zurückgelegt, alle vier Kotflügel verbreitert, der vordere Hilfsrahmen Z’ed (um die Vorderradaufhängung physisch höher zu bewegen und die Vorderseite des Autos zu senken) und die Bodenplatte nach oben bewegt, um das Auto zu senken, und viele andere detaillierte Modifikationen. Die Drip Rails wurden für eine winzige aerodynamische Verbesserung sogar näher an die Karosserie herangeführt. Ein Anschluss an das Motorölsystem wurde in den Innenraum des Fahrzeugs verlängert, damit der Fahrer bei Boxenstopps Öl aus einem Druckschlauch nachfüllen kann. Um dem Fahrer genügend Bewegungsfreiheit zu ermöglichen, wurde der Schultergurt mit einem Kabel-Ratschen-Mechanismus aus einem Militärhubschrauber modifiziert. 1993 kaufte und restaurierte Vic Edelbrock Jr. das Auto.Entgegen der landläufigen Meinung entwarf Yunick Anfang der 1980er Jahre die erste „Safe Wall“ -Rennstreckenbarriere mit alten Reifen zwischen Sperrholzplatten, aber NASCAR übernahm seine Idee nicht. Auch Yunick entwickelte 1961 Luftheber für Stock Cars, aber NASCAR hielt sie nicht für angemessen.