Nella gara seguente, a Montecarlo, Senna conquistò la vittoria nella gara principale nello stesso giorno dell'anno in cui suo zio Ayrton aveva vinto per l'ultima volta nel principato, seguirono una seconda affermazione nella gara sprint a Silverstone e diversi piazzamenti a podio ed in zona punti, che permisero al brasiliano di entrare nella lotta per il titolo. Nelle gare di Valencia e Spa-Francorchamps, Senna ottenne solamente due punti (frutto della pole position conquistata in Belgio), arrivando quindi all'ultimo appuntamento della stagione con un ritardo di dodici lunghezze da Giorgio Pantano, leader della classifica; a Monza Senna chiuse la gara principale in quinta posizione, risultato insufficiente per tenere aperta la lotta per il campionato nonostante il ritiro del rivale; il pilota brasiliano conquistò il secondo posto in classifica, con 64 punti, due vittorie e tre pole position. Nel 2009 Senna tentò di approdare in Formula 1, al volante della Honda; tuttavia, il team giapponese fu venduto a Ross Brawn, che gli preferì l'esperto Barrichello. Rimasto a piedi, disputò diverse gare di durata, tra le quali la 1000 km di Catalunya, chiusa sul gradino più basso del podio.