În perioada interbelică curse de Mare Premiu se organizau pe toate continentele, astfel că devenea din ce in ce mai evident că aceste întreceri ar trebui reunite sub egida unui campionat mondial. Planurile au fost oprite de către al doilea război mondial, dar în 1946 FIA a decis înființarea unui astfel de campionat mondial. Din cele 25 Mari Premii organizate în 1949 au fost selectate șapte - etapele primului Campionat Mondial de Formula 1, organizat in 1950. Acestea au fost: Marele Premiu al Marii Britanii, Marele Premiu de la Monaco, Marele Premiu al Statelor Unite ale Americii, Marele Premiu al Elveției, Marele Premiu al Belgiei, Marele Premiu al Franței și Marele Premiu al Italiei.

Startul Campionatului Mondial de Formula 1 s-a dat în ziua de 13 mai 1950 când la Silverstone s-a organizat Marele Premiu al Marii Britanii pe un circuit improvizat pe un fost aeroport militar folosit în timpul războiului. Atunci a fost și singura cursă de Formula 1 care a avut loc într-o zi de sâmbată, restul având loc duminica. Motivul a fost faptul că în acea perioadă în Marea Britanie competițiile sportive erau interzise în zilele de duminică.

În 1954 FIA a ridicat interdicția de participare a echipelor germane, astfel că Mercedes Benz și-a făcut debutul în campionat în Marele Premiu al Franței, cooptându-l în echipă pe Juan Manuel Fangio, liderul din acel moment al campionatului cu Maserati-ul propriu. Dominarea Mercedes Benz a fost la fel de categorică precum dominarea Ferrari din anii precedenți, germanii câștigând nouă din cele douăsprezece curse în care au luat startul. Fără Mercedes Benz, Formula 1 a revenit o afacere semnată Scuderia Ferrari care l-a înregimentat în rândurile sale pe Juan Manuel Fangio, campionul mondial din 1954 si 1955. Pentru a putea însă domina întecerea, Scuderia Ferrari a cumpărat și folosit mașinile echipei Lancia, singura care a putut să țină piept celor de la Mercedes Benz, dar care se desființase din motive financiare.

În vara lui 1955 avea să se producă cel mai tragic accident din întreaga istorie a curselor auto când, la Le Mans, automobilul Mercedes Benz pilotat de francezul Pierre Levegh a provocat un accident care a ucis 77 de oameni, inclusiv pilotul, rănind alți 77. Imediat după accident conducerea Mercedes Benz a decis retragerea echipei de curse din orice competiție, inclusiv din Formula 1, la finalul sezonului. Accidentul a dus la interzicerea oricărei competiții auto din Elveția, inclusiv Marele Premiu al Elveției.

În 1968 Matra, Ken Tyrrell și Jackie Stewart au reușit să câștige trei curse, dar în 1969 au dominat cu autoritate sezonul, câștigând la final ambele titluri mondiale. Un accident produs la Monaco în 1969 a dus la interzicerea aripii spate și a celor din față, însă acestea aveau să fie reintroduse un an mai târziu, de această dată reglementate de federație. Anul 1968 va rămâne în istoria Formulei 1 nu doar ca fiind anul în care a decedat Jim Clark ci și pentru alte două aspecte, fară de care Formula 1 de astăzi ar fi fost alta. Primul a avut valoare comercială: în 1968 sponsorii comerciali au fost acceptați în Formula 1. Până atunci doar companiile care aveau legătură directă cu automobilele - producători de uleiuri, benzină, pneuri - aveau dreptul să sponsorizeze echipele și cursele. Lotus a fost prima echipă care a semnat un astfel de acord comercial, cu Imperial Tobacco, promovând marca Gold Leaf. Al doilea a avut valoare tehnică: aripa spate și aripile față au fost folosite pentru prima dată in Formula 1, ridicând semnificativ importanța aerodinamicii în construcția de monoposturi de Formula 1.

După ce în 1974 Ferrari a reușit să reînoade șirul victoriilor, în 1975 s-a impus cu ușurință în lupta pentru cele două titluri mondiale, începând o dominare care avea să țină timp de trei sezoane și care avea să cuprindă cinci titluri mondiale. Doar campionatul piloților din 1976 nu a fost câștigat de Ferrari însă aceasta numai după doua evenimente pe care nu le-a putut controla: mai întâi Niki Lauda a suferit un accident in timpul Marelui Premiu al Germaniei din acel an de la Nürburgring care îl va ține departe de curse pentru câteva săptămâni, iar mai apoi acelasi austriac a refuzat să concureze in Marele Premiu al Japoniei de la Mount Fuji, cedând astfel titlul lui James Hunt, înlocuitorul lui Emerson Fittipaldi de la McLaren, bunul său prieten. Atitudinea lui Lauda de la Mount Fuji nu a fost deloc gustată de conducerea echipei sale, astfel că imediat ce austriacul a câștigat titlul mondial din 1977 a fost concediat.

Formula 1 ajunsese deja unul dintre cele mai urmărite sporturi din lume, cursele fiind televizate în direct pe întreg mapamondul. Acest fapt a atras în campionat o serie de sponsori puternici, ceea ce a făcut ca pretențiile echipelor să crească. Pe de altă parte noul regulament promulgat de FISA avantaja constructorii de automobile prezenți cu echipele proprii în Formula 1, aceștia din urmă având posibilitați financiare mai mari decât echipele private, astfel că bătălia se ducea pe două fronturi - cel al drepturilor comerciale și cel al regulamentului tehnic.

Deși Frank Williams beneficia de o relație foarte bună cu Honda, aceasta s-a rupt în momentul în care britanicul a refuzat să coopteze în echipă pe Satoru Nakajima, un pilot japonez de casă a companiei Honda. Pretextul ruperii contractului a fost însă accidentul suferit de Frank Williams în 1986, un accident care l-a lăsat semiparalizat, într-un scaun cu rotile. Atunci Honda a fost de părere că Williams nu își mai poate conduce echipa așa cum o făcuse până atunci și a anunțat ca nu va mai reînnoi contractul scadent în 1987. Migrați la McLaren, cei de la Honda l-au adus cu ei și pe Ayrton Senna, un tânăr pilot brazilian care folosise deja motoare Honda la Lotus. Ayrton Senna a câștigat titlul mondial în 1988 și a fost câștigatorul moral al celui din 1989. În primul an împreună, în 1988, McLaren și Honda au câștigat 15 curse din totalul de 16, acumulând 199 puncte. Ar fi câștigat-o cu ușurință și pe a șaisprezecea, dar aceasta a fost făcută cadou celor de la Scuderia Ferrari drept omagiu pentru decesul lui Enzo Ferrari in august 1988.

După ce a câștigat tilul mondial în 1994, e drept la mare luptă cu Damon Hill de la Williams, nimeni altul decât fiul lui Graham Hill, fostul campion mondial din 1962 și 1968, Michael Schumacher a repetat performanța și în 1995, când însă întreg sezonul a fost un galop de sănătate. În acel an Benetton a câștigat primul și singurul titlu mondial în campionatul constructorilor. După mulți ani, în 1997 Ferrari construise o mașină cu potențial în lupta pentru titlu, iar evoluția luiMichael Schumacher nu avea cum să dezamăgească, germanul aflâdu-se până în ultima etapă în lupta pentru coroana supremă. În cele din urmă a pierdut, în detrimentul lui Jacques Villeneuve, cel care preluase postul de prim pilot la Williams de la Damon Hill. Williams s-a impus și la constructori.

Titlul cucerit de Scuderia Ferrari în 1999 nu a fost decât începutul unei perioade de dominare categorică care s-a extins până în 2004, italienii câștigând șase titluri mondiale consecutive la constructori, dacă îl adaugăm și pe cel din 1999, și cinci titluri mondiale consecutive la piloți, toate prin Michael Schumacher. În 2000 Michael Schumacher a avut un start de sezon foarte bun, când a luat un avans considerabil în campionat, însă și o perioadă mai slabă în lunile de vară, permițându-i lui Mika Hakkinen să revină și chiar să îl depășeasca pe german. Dar Schumacher a teminat sezonul en-fanfare, cu patru victorii în ultimele tot atâtea curse, iar la final a câștigat al treilea său titlu mondial și primul la piloți pentru Scuderia Ferrari după mai bine de două decenii. Același Michael Schumacher s-a impus și în 2001 și 2002, de această dată fără prea multe eforturi.

Cu Ferrari dispărută din lupta pentru titlul mondial în 2005, Fernando Alonso și Kimi Räikkönen s-au duelat pentru titlu. În cele din urmă s-a impus primul, însă și datorită faptului ca motoarele Mercedes folosite de McLaren-ul lui Räikkönen au fost deosebit de slabe, explodând foarte des. Tot Fernando Alonso și Renault s-au impus în 2006 în lupta pentru cele două titluri mondiale, însă după o luptă la cuțite cu Michael Schumacher și Scuderia Ferrari, reveniți după un an de absență în lupta de la vârf. Pentru McLaren, mai rea a fost problema „Spygate” în care inginerul Ferrari, Nigel Stepney, a transmis un dosar cu secrete tehnice lui Mike Coughlan, designerul șef de la McLaren. Aceasta a dus la o amendă record de 100 de milioane de dolari de la FIA, iar McLaren a fost exclusă din campionat. În sezonul 2008 lucrurile au continuat pe aceeași direcție. Lewis Hamilton a reușit să câștige titlul în fața lui Felipe Massa printr-o manieră de neuitat. În ultima cursă de la Brazilia, Massa a reușit să câștige cursa de acasă și era campion. Însă visul său împlinit a fost de scurtă durată deoarece Hamilton care se menținea pe locul 6 avea nevoie cel puțin de locul 5 și astfel în ultimul tur, la penultimul viraj, Hamilton îl depășește pe Timo Glock și trece pe locul ce îi asigura Campionatul Mondial cu un punct peste Massa.

2010 a înregistrat mai multe schimbări în modul de reglementare. KERS și difuzoarele duble au fost interzise pentru sezonul 2010, dar au fost introduse noi funcții inovatoare pentru mașini, cum ar fi F-duct. Un număr de opt motoare alocate, pe pilot, pentru întregul sezon a fost, de asemenea, introdus ca parte a mai multor metode de reducere a costurilor. Cea mai mare schimbare în sistemul de notare a punctelor din istoria F1 s-a produs între 2009 și 2010. Sistemul de puncte 10–8–6–5–4–3–2–1 pentru primii opt piloți (care funcționează din 2003), a fost înlocuit cu unul drastic diferit 25–18–15–12–10–8–6–4–2–1 pentru primii 10 piloți.

Sezonul din 2010 a fost o campanie clasică, care a ajuns la o bătălie în patru pentru titlul din runda finală de la Abu Dhabi. Red Bull RB6 a fost clasa terenului, iar Vettel a fost un campion demn - 10 pole position și cinci victorii (inclusiv câștigarea ultimelor două runde) au fost suficiente pentru a încununa cel mai tânăr campion până în prezent. După dominația din 2011, Red Bull a început sezonul 2012 încet. Cu toate acestea, Adrian Newey și echipa sa au dezvoltat RB8, astfel încât Vettel a câștigat de cinci ori și colegul de echipă, Mark Webber, de două ori. De asemenea, și Fernando Alonso a câștigat două curse, într-o mașină care nu a se apropia de RB8. Sebastian Vettel a păstrat Campionatul Mondial în stilul cel mai dramatic. Fiind în fața lui Alonso și Ferrari în ultima cursă din Brazilia, Vettel s-a ciocnit cu Bruno Senna în turul de deschidere. A reușit apoi un condus de excepție pentru a termina al șaselea. Cu Jenson Button pe primul loc ținându-l pe Alonso în spatele său, germanul a cucerit titlul cu trei puncte peste spaniol.

Patru ani de dominare Red Bull s-au încheiat în cele din urmă prin noile reguli de motor pe care Mercedes-Benz le-a exploatat până la perfecțiune. FIA a specificat motoare hibride de 1,6 litri turbocompresate pentru 2014, completate cu sisteme complicate de recuperare a energiei. Mercedes a fost echipa care a bătut, și cu o marjă mai mare decât era de așteptat înainte de sezon. Lewis Hamilton și Nico Rosberg au câștigat toate în afară de trei curse, dar decizia conducerii superioare de a nu impune comenzi piloților a creat o bătălie clasică. Ambii au intrat în cursa finală la Abu Dhabi cu șanse la titlu, dar Hamilton a fost cel care a câștigat pentru a 11-a oară și a obținut cel de-al doilea titlu mondial. Orice gând că Mercedes va avea o contracandidată pentru Sezonul de Formula 1 din 2015 a fost eliminat din prima cursă a sezonului. Lewis Hamilton și Nico Rosberg s-au calificat în primul rând în 15 din cele 19 curse și au terminat 1-2 în 12 ocazii. Hamilton a câștigat din nou titlul pentru a treia oară în carieră. Mercedes a câștigat Campionatul Mondial de Formula 1 din 2016 pentru al treilea an consecutiv, dar a existat o competiție mai acerbă între cei doi piloți ai săi. Anul acesta a fost Nico Rosberg cel care a ieșit din tensionatul final al sezonului din Abu Dhabi în calitate de campion, cu cinci puncte peste Hamilton. La cinci zile după ce și-a împlinit visul din copilărie, Nico Rosberg a uimit sportul anunțând retragerea sa imediată din sport.

Odată cu noile reglementări la aerodinamică, Mercedes era amenințată de competitori. În 2017, constructorul german a avut o competiție mai strânsă pentru titlul, cu Ferrari producând o mașină mai avansată pentru Sebastian Vettel. Deși Vettel a condus campionatul la pauza de vară, în a doua parte a sezonul Hamilton și Mercedes au contracarat iar englezul a câștigat 5 curse din 9 rămase pentru a cuceri al patrulea titlul și a-l egala pe rivalul său. 2018 a continuat în aceeași notă cu Hamilton și Vettel urmărind să câștige cel de-al cincilea titlul pentru fiecare. Vettel a început sezonul câștigând cele două curse de deschidere, iar Ferrari a fost cea mai rapidă mașină pentru o mare parte a anului, dar Hamilton și Mercedes au dominat încă o dată. Englezul a combinat calificările excelente, cu viteza și consistența neobosită din cursă. În schimb, Vettel a făcut prea multe greșeli, inclusiv accidentul neforțat din fruntea cursei în Germania. Victoria lui Vettel în Belgia a părut să restabilească ritmul campionatului, dar nu a mai câștigat.

Mercedes a trecut cu bine peste cele două sezoane în care a fost amenințată, iar în 2019 nu a mai avut niciun rival. Hamilton a câștigat cel de-al șaselea său titlu din carieră cu 3 curse înainte de final, iar Mercedes a dominat din nou campionatul la constructori reușind să câștige cel de-al șaselea Campionat Mondial consecutiv. Sezonul 2020 avea să fie unul inedit. Din cauza pandemiei de COVID-19, care a cutremurat lumea întreagă, startul sezonul a fost amânat. În cele din urmă, sezonul a început în iulie (lucru care nu s-a mai întâmplat niciodată în istorie), cu Marele Premiu al Austriei. După cum era de aștepat, sezonul a fost unul haotic, însă singurul lucru care nu s-a schimbat a fost liderul. Deși echipele au fost încurcate de situația pandemică, ele nereușind să aibă multe zile de teste, Mercedes a rămas din nou cea mai bună de pe grilă. Lewis Hamilton a câștigat 11 din cele 17 curse din sezon și și-a adjudecat cel de-al șaptelea titlu din palmares, performanță care îl plasează alături de Michael Schumacher pentru cele mai multe titluri câștigate. De asemenea, Mercedes a reușit să câștige din nou titlul la constructori fără probleme, fiind cel de-al șaptelea titlu consecutiv și din palmares. Prin acest lucru, Mercedes a doborât recordul de cele mai multe titluri consecutive câștigate de un constructor (7), adjudecându-și titlurile din perioada 2014-2020. Precedentul record a fost deținut de Ferrari care câștigase șase titluri între sezoanele 1999 și 2004.