Aston Martin DB6 byl přímým nástupcem typu DB5, který se proslavil svou rolí v bondovce Goldfinger a dalších pěti filmech s agentem 007. Návrhu vzhledu nového modelu se původně měla ujmout karosárna Touring, ale značka se rozhodla, že to zkusí udělat po svém. Inženýři značky při vývoji využili aerodynamického tunelu, v němž začali testovat prototyp s interním označením MP 219 v únoru 1965. Již zpočátku se ukázalo, že je nutné zvýšit zatížení zadní nápravy, aby vůz dosáhl lepší stability ve vysokých rychlostech. Výsledného řešení bylo dosaženo useknutou zádí, tzv. Kammovou zádí, a jejím ostrým zakončením s integrovaným spoilerem.

Hotový vůz debutoval v říjnu 1965 na londýnském autosalonu a byl prvním modelem, jenž značka vyráběla ve své nové továrně v Newport Pagnell, kam se výroba přestěhovala z Felthamu. Podobnost s předchůdcem nebyla nijak skrývána. K největším změnám patřil rozvor delší o 95 milimetrů, pozměněný tvar střechy a bočních oken, rozdělené nárazníky a zmíněná nová aerodynamická záď. Ta se podobala o pár let staršímu Ferrari 250 GTO, což konzervativní klientela přijala těžce. Větší karoserie nabízela více komfortu a cestující na zadních sedadlech měli o 5 centimetrů více místa nad hlavou. Prodloužený rozvor nabídl více místa pro nohy a zavazadla. Pohodlí na dlouhých cestách mohlo být zlepšeno příplatkovou výbavou, do níž se řadila například klimatizace či posilovač řízení.

Pod kapotou DB6 se nacházel starý známý řadový šestiválec o zdvihovém objemu 3 995 ccm, který byl vybavený rozvodem DOHC. Motor navržený konstruktérem Tadekem Markem poháněl již předchozí vozy DB4 a DB5. Trojice karburátorů SU dopomáhala agregátu k nejvyššímu výkonu 286 koní při 5 550/min, silnější varianta Vantage využívala trojici Weberů 45DCOE a dosahovala až 325 koňských sil. To bylo o 11 koní více, než dosahoval předchůdce v podobě DB5 Vantage. I přes pohotovostní hmotnost 1 474 kilogramů DB6 dosahoval maximální rychlosti 238 kilometrů v hodině a z klidu na stovku sprintoval za 8,4 sekundy.

Karoserii nesl moderní podvozek s nezávislým zavěšením předních kol s trojúhelníkovými rameny, zadní hnací náprava byla vybavena Wattovým přímovodem a nastavitelnými tlumiči Armstrong Selectaride. Pérování obstarávaly vinuté pružiny na obou nápravách. O přenos hnací síly ke kolům se standardně staral pětirychlostní manuál ZF, ale zároveň továrna nabízela třístupňový automat Borg Warner, jímž mohl být vůz vybaven bez příplatku. Nabídku opustila odlehčená trubková konstrukce Superleggera, jenž byla patentována karosárnou Touring. Podvozek byl tvořený běžným rámem, který nesl karoserii.

Otevřená varianta byla představena taktéž na londýnské Motor Show, ale až roku 1966. Už předtím bylo vyrobeno 37 kabrioletů s označením „Sport Chassis“ Volante, které byly postaveny na zbylých kratších podvozcích z DB5. Opravdových DB6 Volante vzniklo jen 140 kusů, z nichž 29 bylo výkonnějších Vantage Volante. Slavným majitelem Astonu Martin DB6 Volante byl i následník anglického trůnu princ Charles, který vůz dostal od své matky k 21. narozeninám.

Po vzoru předchozího DB5 byla šestice kupé přestavěna do podoby třídveřového kombi Shooting Brake, o což se postaral britský karosář Harold Radford. Jednodílné zadní víko rozsáhlého zavazadelníku bylo zavěšeno na střeše vozu. Pro vyplnění prostoru pod kapotou byl k dispozici jak standardní motor, tak i výkonnější Vantage. Pět vyrobených exemplářů mělo volant umístěný na pravé straně vozu, jen jeden jediný dodaný do USA vznikl v levostranné specifikaci. Trojici kombi DB6 postavila i londýnská společnost FLM Panelcraft, jejíž vozy měly zadní dveře horizontálně dělené. Zasklená část se vyklápěla nahoru a plechová dolů.

Srpen 1969 se nesl ve znamení uvedení druhé série modelu Aston Martin DB6, označené jako Mark II. Modernizované auto neslo řadu dílů shodných s typem DBS, který vstoupil do výroby o dva roky dříve. K novým prvkům se řadila například sedadla či širší kola. Jediným poznávacím prvkem oproti první sérii byly decentní lemy rozšířených podběhů kol. Větších změn doznala hlavně varianta Vantage, jejíž nasávaná směs byla tvořena třemi karburátory Weber 45 DCOE a motor pracující s vyšším kompresním poměrem dosahoval výkonu 325 koní. Zvnějšku se vůz lišil decentním nápisem na lištách větracích otvorů. Přibližně 50 exemplářů vzniklo se vstřikováním paliva AE Brico, ale kvůli častým problémům se značka vrátila k osvědčeným karburátorům.

Výroba Aston Martinu DB6 byla ukončena v roce 1970 a celkem vzniklo 1 788 kusů ve všech podobách. Odchodem modelu DB6 byla přerušena éra sportovních vozů, která započala modelem DB4.