Il Terminillo ha più volte ospitato, nella località di Campoforogna a quota 1670 m, l’arrivo di tappa del Giro d’Italia.
In particolare il Terminillo (Campoforogna) è la salita con il maggior numero di arrivi in salita al Giro (9 volte). Numerosi inoltre i transiti in cima alla Sella di Leonessa, l’ultimo nel 2007.
La salita del Terminillo, fino alla Sella di Leonessa (1885 m), versante meridionale da Vazia-Rieti è considerata una delle ascese più dure del Centro-Italia, assieme a quella del Gran Sasso (Campo Imperatore) e del Blockhaus, sia per il dislivello totale (1390 m), che per la lunghezza (21,3 km) e le pendenze (media 6,5% con punte fino al 13%). Un po’ più dolce e più breve (15,4 km al 6,1 % media con punte del 10%) la scalata dal versante settentrionale di Leonessa. Un terzo versante, sterrato e altamente suggestivo, è quello ad est che sale lungo le pendici di Monte Elefante passando per Micigliano (circa 14 Km al 7,3% di pendenza media).
A livello amatoriale è sede ogni anno di una gran fondo e medio fondo che si tiene abitualmente nel mese di luglio con partenza da Rieti, giro occidentale del massiccio fino a Leonessa, la scalata del Terminillo dal versante settentrionale fino alla Sella di Leonessa lungo la Val Leonina ed infine ridiscesa a Rieti.
Alla corsa Tirreno-Adriatico due tappe con arrivo sul Terminillo sono state vinte dal colombiano della Movistar Nairo Quintana(nella 5ª tappa nel 2015 e nella 4ª nel 2017).
