Mit 43 Jahren Zugehörigkeit zur Formel 1 zählt Renault zu den traditionsreichsten Akteuren im Grand-Prix-Sport. Am 16. Juli 1977 rollte beim Großen Preis von England mit dem Renault RS01 der erste Monoposto der Marke an die Startlinie und schrieb als erstes Formel 1-Fahrzeug mit Turboaufladung auch gleich Motorsportgeschichte. Am Steuer saß Jean-Pierre Jabouille. Mit dem RS10 holte Jabouille 1979 beim Grand Prix von Frankreich auf dem Kurs von Dijon-Prenois in Frankreich den ersten Grand Prix-Sieg für Renault und den ersten Turbo-Sieg in der Formel 1 überhaupt. Mit diesem Erfolg revolutionierte Renault den Motorsport. Das Turbokonzept erwies sich bald als so erfolgreich, dass kein Konstrukteur mehr daran vorbeikam. Bald belieferte der Hersteller auch Kundenteams mit seinen aufgeladenen V6-Aggregaten.
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Nach dem Rückzug des werkseigenen Rennstalls 1986 kehrte Renault 1989 mit einem neuen V10-Saugmotor als Motorenlieferant in die Formel 1 zurück. In den 1990er-Jahren entwickelte sich das Triebwerk zum Maß der Dinge und war 1992, 1993, 1994, 1996 und 1997 mit Williams Garant für fünf Konstrukteurstitel. Mit Benetton kam 1995 ein weiteres Weltmeisterteam hinzu. Das französische Kraftpaket verhalf außerdem fünf Fahrern zu Weltmeisterehren.Ab 2002 ging Renault erneut mit einer Werks-Equipe an den Start. Der Erfolg stellte sich schnell ein: Bereits 2003 gewann Fernando Alonso in Ungarn das erste Rennen. 2005 folgte der endgültige Durchbruch: Mit acht Siegen errang das Renault F1-Team mit dem R25-Chassis und dem V10-Triebwerk RS25 den Konstrukteurstitel. Renault Fahrer Alonso wurde Fahrerweltmeister. Auch nach der Umstellung auf V8-Aggregate entwickelte Renault wieder ein Siegerpaket, das dem Werksteam zum zweiten Doppel-WM-Sieg in Folge verhalf. Nach dem erneuten Rückzug des Werksteams 2010 blieb Renault auch als Motorenlieferant weiter erfolgreich: 2010, 2011, 2012 und 2013 verhalf die Marke dem Red Bull Racing Team zu vier Konstrukteurstiteln und Sebastian Vettel zur vier Fahrer-Weltmeisterschaften.
Im Zuge der Umstellung auf Hybridantriebe mit umfangreichen Systemen zur Rückgewinnung von Energie ist Renault seit 2016 wieder mit einem Werksteam in der Königsklasse aktiv.
