1990 est sa première année complète en Formule 1, toujours chez Tyrrell Racing, une équipe loin de son lustre d'antan. Lors de sa première course, aux États-Unis, profitant de l'excellent comportement de ses pneus Pirelli sur le tracé urbain de Phœnix, Alesi mène les trente-quatre premiers tours devant Ayrton Senna, qu'il dépasse même quelques hectomètres seulement après une première attaque du Brésilien ; Alesi termine finalement deuxième. Il obtient une autre deuxième place, à Monaco, se plaçant ainsi comme grand espoir de la discipline.