Les pur-sang peuvent maintenir une vitesse de 40 miles par heure pendant les courses. Bien qu'ils soient très rapides, la race quarter horse est en réalité nettement plus rapide, avec une vitesse maximale de près de 55 miles par heure.
Les chevaux pur-sang sont élevés pour la vitesse depuis des générations afin de gagner des courses hippiques. La compétition a donné aux pur-sang une vitesse de pointe moyenne proche de 40 miles par heure, avec peu de valeurs aberrantes dans les deux sens. Le pur-sang le plus rapide du monde, Winning Brew, a enregistré un temps de 43,97 milles à l'heure au Penn National Race Course en 2008. Le pur-sang le plus rapide sur le mille et demi, Hawkster, l'a couru à 37,82 milles à l'heure en 1989.
Bien que les pur-sang puissent atteindre leur vitesse maximale au cours d'une course, ils ne courent pas à la vitesse maximale tout au long. Contrairement aux quarter horse, qui accélèrent tout au long d'une course, les pur-sang ont tendance à atteindre leur vitesse maximale au milieu d'une course et à ralentir vers la fin.