Una dintre primele mari victorii pe un cadru Colnago a fost în 1957, când Gastone Nencini a câștigat ediția din 1957 a cursei de biciclete Giro d’Italia pe o bicicletă Colnago. În 1960, Colnago a obținut și mai multă recunoaștere, deoarece Luigi Arienti a obținut o medalie de aur la Jocurile Olimpice de la Roma pe o bicicletă Colnago. Până la sfârșitul anilor 1960, Colnago era în general considerat unul dintre constructorii celor mai bune cadre din oțel pentru curse pe șosea din lume.
În timp ce Ernesto era mecanicul șef al echipei Molteni, cicliști precum Gianni Motta au alergat pe biciclete Colnago. O victorie pe un Colnago în cursa Milano-San Remo din 1970, obținută de Michele Dancelli pentru echipa Molteni, l-a inspirat pe Colnago să își schimbe logo-ul în faimosul acum „Asso di Fiori” sau Asul de treflă. După dispariția echipei Faema, Eddie Merckx s-a alăturat echipei Molteni, iar ceea ce a urmat a fost o inovație reciprocă – așa cum o descrie Colnago: „Merckx era un campion în devenire, iar eu eram un constructor de biciclete în devenire. Așa că a fost o adevărată onoare să lucrez pentru un mare campion ca Merckx. Ne-a ajutat să ne dezvoltăm… când am făcut furci speciale și biciclete speciale.” Aceasta a inclus cadrul de oțel super-ușor folosit de Merckx în 1972 pentru a doborî recordul mondial de o oră.
Cu o reputație în creștere datorită victoriilor obținute în curse, Colnago a plonjat pe piața bicicletelor de serie. În S.U.A., începutul anilor ’70 a fost martorul unui alt boom al bicicletelor, iar Colnago „a pompat biciclete ca și cum viitorul omenirii ar fi fost în joc”. Principalul pilon al liniei Colnago în anii ’70 a fost modelul Super, urmat de modelul Mexico, numit astfel în onoarea tentativei reușite a orei. Au fost adăugate și alte modele, inclusiv Superissimo și Esa Mexico. În timp ce finisajele de pe aceste Colnago timpurii puteau fi variabile, acestea erau biciclete foarte bune de mers pe bicicletă și au dezvoltat un cult.
În 1979, Ernesto Colnago i-a prezentat Papei Ioan Paul al II-lea o bicicletă personalizată, din oțel placat cu aur.
Ca răspuns la criticile conform cărora cadrele sale nu erau suficient de rigide, următorul Colnago a experimentat modalități de a schimba comportamentul componentelor cadrului. În 1983, a introdus modelul Oval CX cu un tub superior de formă ovală pentru a adăuga rigiditate. Apoi a experimentat diverse cadre cu tuburi ondulate, care au devenit modele de producție ca și cadrele lor de vârf de gamă, începând cu „Super Profil” și „Master”. Mai târziu, „Master-Light”, Master Olympic și Master Più au extins gama. Colnago a construit un cadru din tuburi Columbus folosit de Giuseppe Saronni pentru a câștiga campionatul mondial profesionist de ciclism pe șosea în 1982, iar ulterior o colecție de biciclete de scurtă durată a fost inscripționată cu numele Saronni. În 1983, Giuseppe Saronni avea să câștige cursa pe etape Giro d’Italia pe o bicicletă Colnago. Cadrele din oțel care au câștigat curse au făcut reputația Colnago: „Între ei, Eddy Merckx și Giuseppe Saronni au câștigat 719 curse între 1965 și 1988, iar cea mai mare parte a acestor victorii au fost obținute la bordul unui Colnago din oțel. Ernesto Colnago a proiectat pentru prima dată cadrul Master în 1982, ca înlocuitor al modelului Mexico, care a fost numit după recordul de succes al lui Eddy Merckx în Ora de Mexico City. De-a lungul a 17 ani în pelotonul profesionist, Master a fost condus spre sute de victorii, și sunt puține biciclete care au un asemenea palmares.”:
Din anii 1980, în timp ce Colnago a continuat să producă biciclete din oțel de înaltă calitate, a început să producă cadre de biciclete folosind alte materiale decât oțelul, inclusiv cadre din titan, aluminiu, carbon și materiale mixte. Un cadru unic din această perioadă, Bititan, are un tub inferior dublu din titan. Tuburi ondulate și supradimensionate au fost folosite la Tecnos – una dintre cele mai ușoare biciclete din oțel de serie produse. Tuburi de aluminiu supradimensionate și ondulate în mod similar au fost folosite la cadrul Dream. În 1981, Colnago a realizat prototipul CX Pista – o bicicletă din fibră de carbon complet monococă cu roți cu discuri care a fost prezentată la expoziția de biciclete de la Milano. Ulterior, Colnago a colaborat cu Ferrari în dezvoltarea unei noi tehnologii din fibră de carbon, iar Ernesto recunoaște, de asemenea, că inginerii lor l-au provocat în ceea ce privește designul furcii, ceea ce a dus la inovatoarea furcă de oțel cu lamă dreaptă Precisa de la Colnago (1987). Colnago a experimentat, de asemenea, cu cadre din mai multe materiale, inclusiv CT-1 și CT-2 construite cu tuburi principale din titan, furci și lonjeroane spate din fibră de carbon, precum și un cadru Master construit în mod similar (deși de scurtă durată), construit cu tuburi principale din oțel, furci și lonjeroane din carbon.
Primele încercări ale Colnago de a realiza cadre din fibră de carbon nu au avut succes comercial, dar lecțiile învățate au fost încorporate în cadrele lor emblematice, cum ar fi C-40, cea mai căutată bicicletă (1994), și succesorul său, C-50 (2004) – denumite, respectiv, pentru al 40-lea și al 50-lea an al Colnago în construcția de biciclete. Aceste cadre din fibră de carbon au stabilit noi standarde de excelență. Au fost construite folosind o formă modificată a construcției tradiționale a cadrelor de bicicletă, înlocuind urechile din fibră de carbon cu cele din oțel turnat prin microinfuzie și „tuburile” din fibră de carbon cu cele complexe din oțel folosite pentru construcția cadrelor din oțel. Tehnici de construcție similare sunt folosite în cea mai recentă ofertă, C59, numită (ca și până acum) după anul de producție. Deși considerăm de la sine înțeleasă răspândirea cadrelor din carbon, succesul lor nu a fost o concluzie anticipată:
„Când am construit C40 am fost singurii care au construit cadre din carbon și toți mecanicii și tehnicienii competitorilor spuneau că ar fi prea periculoase pentru a fi folosite pe drumuri pietruite, mai ales cu furcile drepte din carbon. A existat o companie care dorea să monteze furci cu suspensie pe bicicletă, dar eu nu aveam de gând să am furci cu suspensie pe C40. Cu o seară înainte de Paris- Roubaix, l-am avut la telefon pe domnul Squinzi, șeful Mapei, care mi-a expus la telefon îngrijorările sale cu privire la utilizarea unui lucru cu aspect atât de delicat. I-am spus că am făcut toate testele pe care le puteam face pe cadru și pe furcă și că eram siguri că nu va fi nicio problemă. A trebuit să-mi asum responsabilitatea personală pentru ceea ce urma să se întâmple și mi-am petrecut toată noaptea îngrijorat, abia reușind să dorm. Dar când am auzit că erau 4 cicliști Mapei în evadare, am știut că mă pot relaxa.”
C40 a continuat să câștige 5 ediții ale Paris-Roubaix în 6 ani. În mod surprinzător, victoria lui Tadej Pogačar în ediția din 2020 a Turului Franței a marcat prima dată când o bicicletă marca Colnago a fost condusă de câștigătorul clasamentului general, deoarece victoriile lui Merckx au fost la bordul unor biciclete rebranduite.
Un interviu cu Ernesto Colnago în care acesta descrie diferite modele emblematice Colnago (filmat în muzeul fabricii) este disponibil pe YouTube aici.
.