Ab 1983 dominierten endgültig die leistungsstärkeren Turbos, die im Training kurzfristig weit über 1000 PS freisetzen konnten und somit die Sauger-Piloten in den hinteren Teil der Startaufstellung verdrängten. Exorbitante Leistungsangaben sind dabei mit Vorsicht zu genießen, da kaum ein Prüfstand für die Messung derart hoher Motorleistungen ausgelegt war. Die Höchstgeschwindigkeiten waren jedenfalls nicht so groß, wie sie bei doppelter oder dreifacher Motorleistung zu erwarten wären. Die Spitzenleistung wurde bald durch Ladedruckbegrenzung gesenkt, im Rennen musste zusätzlich auf den Verbrauch geachtet werden, da die Tankgrößen begrenzt bzw. verringert wurden.

Als einer der stärksten Rennwagen der F1-Geschichte galt 1986 der Benetton-BMW mit geschätzten 1350 PS im Training, der vom Österreicher Gerhard Berger gefahren wurde. Damit gewann er im selben Jahr den Großen Preis von Mexiko, allerdings mit deutlich geringerer Dauerleistung. Später berichtete Berger, dass dieses Auto „vor lauter Kraft kaum noch laufen konnte“.

Ab 1989 wurden die aufwändigen Turbos verboten und nur noch Sauger bis 3500 cm³ erlaubt (zur Unterscheidung von der F3000 mit 3000 cm³ Hubraum), die in den Bauformen V8, V10, V12 und sogar W12 eingesetzt wurden. Von Renault wurde die pneumatische Ventilfederung eingeführt, bei der ein Hochdruck-Luftreservoir die bisherigen Stahlfedern ersetzte und – da das Problem der Resonanzkatastrophe bei Schraubenfedern umgangen werden konnte – eine deutliche Steigerung der Drehzahlen über die bis dahin üblichen 12.000 U/min hinaus erlaubte.

Die erfolgreichsten Fahrer der 1980er-Jahre waren der Brasilianer Nelson Piquet mit drei WM-Titeln in den Jahren 1981, 1983 und 1987 sowie der Franzose Alain Prost mit ebenfalls drei Titeln 1985, 1986 und 1989. Die weiteren Formel-1-Weltmeistertitel gingen an den Australier Alan Jones, den Finnen Keke Rosberg, den Österreicher Niki Lauda und den Brasilianer Ayrton Senna. Die Titel des Konstrukteursweltmeisters teilten sich Williams mit vier Titeln in den Jahren 1980, 1981, 1986, 1987, McLaren mit ebenfalls vier Titeln 1984, 1985, 1988, 1989 und Ferrari mit zwei Titeln in den Saisons 1982 und 1983.