Dopo il successo di pubblico riscosso dal primo Gran Premio della storia dell'Automobilismo disputato proprio a Le Mans nel 1906, si pensò di istituire una corsa annuale, la 24 Ore di Le Mans, da disputare in un circuito che raccordava alcune strade attorno alla città. Il primo tracciato venne realizzato nel 1923.

È famoso soprattutto per il suo lungo rettilineo, un tratto della RN138 (Route Nationale 138 - Strada nazionale 138), noto tra i locali come Ligne Droite des Hunaudières, o in italiano come Rettilineo di Mulsanne. Contrariamente a molte altre gare in cui la velocità nelle curve è più importante della velocità di punta, quest'ultima è stata un parametro critico per essere competitivi a Le Mans. Questo ha portato a sviluppare progetti speciali per la carrozzeria, come la "coda lunga" introdotta da Charles Deutsch e Robert Choulet. Anche la frenata alla fine del rettilineo è critica; il primo impiego dei freni a disco fu da parte di una Jaguar che correva a Le Mans. Per non parlare del consumo di carburante, altro parametro fondamentale per essere vincenti: il sistema cut-off, che taglia l'alimentazione del motore in frenata, utile nel parzializzare il consumo di benzina, è stato sviluppato proprio qui.

Il circuito è sempre stato sinonimo di grande affaticamento meccanico, dato dai lunghi rettifili in cui l'acceleratore è aperto al massimo per oltre il 70% del tempo sul giro, dai continui cambi marcia, alle inevitabili violente frenate. Il lunghissimo rettilineo delle Hunaudières è uno dei tratti più caratteristici, in cui le vetture, anno dopo anno, sono riuscite a raggiungere velocità di punta sempre più elevate: se nel 1954 la Jaguar D arrivava a 278 km/h, nel 1971 la Porsche 917 viaggiava già a 362 km/h.

Durante gli anni settanta le velocità massime diminuirono, dopo che nuove regole ridussero le dimensioni e la potenza dei motori, mentre l'evoluzione dell'aerodinamica permise agli ingegneri di aumentare la velocità nelle curve e ridurre quella massima. Quest'evoluzione venne favorita anche dai piloti, perché rendeva le auto più facili da guidare, divenendo meno violente in accelerazione e in frenata e richiedendo meno attenzione in rettilineo; inoltre portava meno stress alle auto. Nell'arco di 24 ore questi risultano benefici importanti.

Per la fine degli anni ottanta le auto più veloci raggiungevano nuovamente delle velocità massime notevoli. Nel 1988 una WM P88, spinta da un motore V6 Peugeot turbo e guidata da Roger Dorchy, raggiunse la velocità di 405 km/h durante la gara. Questa performance non viene generalmente considerata importante, perché si trattò di una mossa pubblicitaria da parte di una scuderia in cerca di sponsor: l'auto venne assettata per la velocità massima, con prese d'aria parzializzate. Ma l'anno successivo una Sauber C9 raggiunse una velocità di punta di 400 km/h durante le prove, e la FISA decise che la situazione era diventata troppo pericolosa. Due chicane vennero quindi aggiunte in tempo per la gara del 1990, allo scopo di abbassare le velocità massime. Verso la fine del rettilineo era presente un dosso, detto "di Mulsanne", sul quale nel 1999 la Mercedes-Benz CLR di Mark Webber decollò, ribaltandosi. Il dosso venne abbassato nell'inverno precedente alla gara del 2001, sempre a scopo di sicurezza; anche se il dosso è ancora presente, risulta molto più basso di quanto non fosse in precedenza. Nei lunghi rettilinei immersi nei boschi si nota in modo rilevante la differenza di velocità tra le vetture prototipo più veloci e le meno esasperate Gran Turismo; i piloti devono prestare molta attenzione anche di notte nell'oscurità o peggio in caso di pioggia (molto frequente) per i rischi di aquaplaning. Sono diverse le tragedie verificatesi sul circuito e innumerevoli quelle sfiorate.