Valentino Gasparella è nato a Isola Vicentina il 30 maggio 1935. Ha cominciato a correre nel 1952, nel finale di stagione. Nel '53 ha vinto la sua prima corsa su strada ottenendo anche numerosi piazzamenti. Ma la vera rivelazione da stradista avviene nella primavera del '54, quando Valentino ottiene quattro importanti successi. Nel '54 inoltre ha i primi contatti con la pista e, sorprendendo i tecnici, riesce a qualificarsi per la finale del Trofeo Gardiol. Tra le maggiori affermazioni della stagione da sottolineare il secondo posto nel campionato veneto di velocità su pista, dietro Calzolato e dopo aver battuto il favorito Chiesa.
Superate facilmente le prove eliminatorie, Gasparella si presenta nel gennaio 1955 alla finale della Medaglia Gardiol. Sulla pista del velodromo torinese, Gasparella trionfa e bissa il successo nel Trofeo omonimo al Vigorelli.
Segue una brillante affermazione ai Campionati italiani di società su pista, dove vince la prova individuale davanti al fortissimo Oriani. Gasparella è ormai più che una rivelazione, e lo conferma il quarto posto agli assoluti, dietro il neo campione del mondo Ogna, Pinarello e Pesenti, che gli vale la convocazione come riserva ai mondiali.
Sotto l'attenta guida del CT Costa, Gasparella cura la propria preparazione e migliora continuamente. Nei giorni di ferragosto partecipa al triangolare Francia-Italia-Inghilterra che si svolge a Parigi ed ottiene uno sbalorditivo risultato vincendo tutte e cinque le prove in programma nelle due giornate di gara.
Ritornato a Dalmine, dove partecipa agli allenamenti degli azzurri, Gasparella annuncia di voler tentare il record del mondo per dilettanti dei 500 metri lanciati. La prova si svolge al Vigorelli il 29 agosto e lo scattista del C.C.A. Lanerossi batte il record del mondo dilettanti su pista all'aperto, dei 500 metri lanciati con 29"80. La sua media: km 60,402!
Alle Olimpiadi di Melbourne 1956 Gasparella vince l'oro nell'inseguimento a squadre (con Leandro Faggin,Antonio Domenicali e Franco Gandini). Ai Mondiali di velocità si classifica terzo nel 1957, mentre trionfa sia nel 1958 a Parigi, che ad Amsterdam nel 1959, battendo in entrambi i casi un giovanissimo Sante Gaiardoni (che di li a un anno avrebbe vinto l'oro olimpico a Roma). Nelle Olimpiadi del 1960 Gasparella conquista invece la medaglia di bronzo. Successivamente passa professionista e in otto stagioni non ottiene risultati all'altezza della sua carriera dilettantistica.