Alonso starttasi paalupaikalta myös Britannian GP:hin, mutta joutui kilpailussa taipumaan McLarenin Juan Pablo Montoyalle. Fisichella onnistui puolestaan nousemaan seitsemännestä lähtöruudusta neljänneksi. Hän oli myös neljäs seuraavaksi ajetussa Saksan GP:ssä. Alonso nousi kuitenkin kilpailun voittajaksi. Turkin GP:ssä Alonso ajoi toiseksi ja Fisichella oli jälleen neljäs. Italian GP:ssä tallin molemmat kuljettajat ylsivät palkintokorokkeelle, kun Alonso oli toinen ja Fisichella kolmas. Alonso ajoi kolmannen kerran peräkkäin toiseksi Belgian GP:ssä. Brasilian GP:ssä Alonso ajoi kolmanneksi startattuaan paalupaikalta. Samalla hän varmisti uransa ensimmäisen kuljettajien maailmanmestaruuden. Fisichella jäi kilpailussa viidenneksi. Japanin GP:ssä Fisichella oli lähellä voittoa, mutta taipui viimeisellä kierroksella nopeammalle Kimi Räikköselle ja jäi toiseksi. Alonso nousi kilpailussa 16. lähtöruudusta kolmanneksi. Alonso voitti kauden viimeisen kilpailun, Kiinan GP:n, ja Fisichella oli neljäs. Samalla talli varmisti historian ensimmäisen valmistajien mestaruuden omalla tallilla. Edellinen Renault'n moottoreilla saavutettu mestaruus oli kaudelta 1997, kun Jacques Villeneuve voitti kuljettajien mestaruuden ja Williams-Renault valmistajien tittelin.