Designer: Paolo Catone
Moteur: PSA

La Peugeot 908 HDi FAP fait ses débuts en compétition le 15 avril 2007 à l'occasion des 1 000 km de Monza, course qu'elle remporte avec à son volant Marc Gené et Nicolas Minassian, la seconde 908 termine troisième. Le 6 mai, Stéphane Sarrazin et Pedro Lamy remportent les 1 000 km de Valence, tandis que la deuxième voiture pilotée par Marc Gené et Nicolas Minassian abandonne, embrayage cassé. À l'issue de cette course, le bilan est très positif : deux victoires obtenues sur deux tracés très différents (circuit rapide pour Monza, tracé sinueux pour Valencia) démontrant la polyvalence de la Peugeot 908.

Lors des 24 Heures du Mans 2007, les Peugeot 908 ont eu pour principales concurrentes les trois Audi R10. Aux essais Stéphane Sarrazin surprend tout le monde en réalisant la pole position en 3 min 26,344 s à 0,6 s de l'Audi no 2 pilotée par Allan McNish. La 908 no 7 (Gené-Minassian-Villeneuve) abandonna pour cause de perte de pression d'huile due à une casse de la pompe à huile à 1 h 30 de la fin alors qu'elle occupait, avant son dernier arrêt au stand, la deuxième place. La 908 no 8 (Bourdais-Lamy-Sarrazin) termina deuxième à 10 tours de la seule Audi R10 rescapée et avec 11 tours d'avance sur la Pescarolo Judd no 16 de l'équipe Pescarolo Sport.

Lors des 24 Heures du Mans 2008, Peugeot réalise de nouveau la pole position avec un temps de 3 min 18,513 s pendant les qualifications, battant largement le précédent record – 3 min 21,209 s – détenu par la Peugeot 905 de Philippe Alliot en 1992. Malheureusement pour l'équipe française, après avoir longuement mené la course, Peugeot doit de nouveau s'incliner face à Audi, qui fait la différence sur la rapidité des arrêts au stand et les relais sous la pluie. La saison 2008 se termina mal pour la 908, puisque malgré une victoire aux 1 000 kilomètres du Nürburgring, Peugeot perd les titres LMS pilote et équipe lors de la dernière manche à Silverstone face aux Audi R10. Peugeot connait une nouvelle défaite à Petit Le Mans, en American Le Mans Series, toujours face à Audi.

Début 2009, Peugeot s'engage aux 12 Heures de Sebring et manque une nouvelle fois la victoire de peu face aux nouvelles Audi R15. Peugeot gagne les 1 000 kilomètres de Spa en LMS, course où les Audi officielles n'étaient pas engagées. Lors des 24 Heures du Mans 2009, Peugeot remporte l'épreuve pour la troisième fois, puisque ce sont deux Peugeot 908, pilotées respectivement par les trios Gené-Brabham-Wurz et Montagny-Bourdais-Sarrazin, qui obtiennent la première et la deuxième places de la course, suivies à la troisième place par une Audi R15. La troisième 908 (Minassian-Lamy-Klien) arrive sixième. Fin septembre Peugeot réalise le doublé au Petit Le Mans face aux Audi R15 en 3e et 4e positions, épreuve toutefois tronquée : de fortes pluies ont interrompu l'épreuve peu avant la mi-course.

Pour la dernière saison de la voiture, Peugeot remporte pour la première fois les 12 Heures de Sebring, en l'absence d'Audi toutefois. De retour en Europe, en avril, la marque au lion aligne une voiture aux 8 heures du Castellet, mais échoue face au constructeur allemand, rencontrant des soucis de fiabilité. Toutefois le mois suivant aux 1 000 kilomètres de Spa, elle réalise le doublé face à son rival, remportant l'épreuve pour la quatrième année consécutive. Le Mans sera en revanche un échec ; malgré des temps au tour inférieurs aux nouvelles Audi R15 Plus, des problèmes techniques touchent les quatre machines dont aucune ne rallie l'arrivée. La 908 a ensuite eu l'occasion de venger son échec manceau, en remportant toutes les manches (3) de la première Intercontinental Le Mans Cup, dont deux par doublé (Silverstone et Petit Le Mans). Entretemps, sa descendante, nommée 90X en interne (sa dénomination officielle sera finalement 908) est en essai sur le circuit de Monza, en Italie, et a été photographiée.