All'inizio del 1979 Arnoux fu ingaggiato dalla Renault, scuderia che stava sperimentando i primi motori turbo, per affiancare il suo compatriota e prima guida Jean-Pierre Jabouille. L'inizio stagione fu avaro di risultati per entrambi i piloti del team, con Arnoux costretto al ritiro in cinque delle prime sette gare. La Renault, poi, vinse solamente il Gran Premio di casa, con Jabouille, ma fu proprio quella corsa che impose all'attenzione di tutti René Arnoux. Accadde infatti che, negli ultimi giri, con Jabouille già avviato tranquillamente alla vittoria, Arnoux ingaggiò con Villeneuve un acceso duello per la conquista del secondo posto. I due piloti si superarono l'un l'altro più volte, abbassando ripetutamente il giro più veloce e arrivando anche a toccarsi in alcune occasioni, cercando comunque di mantenere la massima correttezza. Alla fine fu Villeneuve ad ottenere la seconda piazza, sia perché il francese cominciava ad accusare problemi al motore sia perché fu abile a sfruttare un errore del rivale. Quell'episodio è ricordato ancora oggi come uno dei più intensi e spettacolari della storia dell'automobilismo sportivo e rafforzò ulteriormente l'amicizia tra i due piloti, interrotta solo dalla morte di Villeneuve a Zolder nel 1982. Nel prosieguo della stagione i risultati migliorarono, tanto che Arnoux riuscì ad ottenere altri due podi, concludendo il campionato in ottava posizione.