Pada musim 2009, tim Renault sangat berharap agar mereka bisa kembali menjadi penantang gelar juara dunia lagi. Sayangnya, harapan mereka tersebut tidak terlaksana setelah mobil Renault R29 kembali tampil amburadul. Fernando Alonso berhasil meraih posisi "pole" di Hongaria, namun pada saat lomba berlangsung, mekanik pitnya salah memasang baut ban, dan menyebabkan ban kanan mobil Alonso terlepas pada saat ia keluar dari pit. Tim lantas mendapat hukuman larangan satu kali ikut balapan, namun kemudian hukuman tersebut dibatalkan setelah banding tim Renault diterima oleh FIA. Kejutan lain kemudian dibuat oleh tim Renault, dengan mendepak Nelson Piquet Junior dan menggantikannya dengan Romain Grosjean. Podium pertama bagi tim Renault di musim 2009 diraih di Grand Prix Singapura melalui Fernando Alonso. Sayangnya, hanya berselang satu jam saja setelah berhasil meraih podium, Alonso secara resmi mengumumkan bahwa ia akan pindah ke tim raksasa Italia, yaitu Scuderia Ferrari, mulai musim 2010, dan ia kemudian menegaskan bahwa bahwa tim Ferrari akan menjadi tim F1-nya yang terakhir sampai pensiun nanti, sehingga tidak mungkin bagi tim Renault untuk memanggilnya pulang suatu hari nanti. Posisi Alonso untuk musim 2010 kemudian digantikan oleh pembalap asal Polandia, yaitu Robert Kubica.