Nel 2012 la scuderia schierò la nuova MP4-27 motorizzata Mercedes, confermando nuovamente Hamilton e Button. Quest'ultimo vinse la gara di apertura della stagione a Melbourne. Dopo un lieve appannamento delle prestazioni nella parte centrale di campionato, nella quale comunque Hamilton riuscì a vincere il Gran Premio del Canada, a partire dal Gran Premio d'Ungheria la vettura tornò molto competitiva, tanto che Hamilton e Button conquistarono quattro pole position consecutive. Nella pausa tra il Gran Premio di Singapore ed il Gran Premio del Giappone la scuderia annunciò l'ingaggio di Sergio Pérez in sostituzione di Hamilton, che sarebbe passato alla Mercedes nel 2013. La stagione si concluse con la vittoria di Button nel Gran Premio del Brasile, e il 3º posto nel campionato costruttori con 378 punti. Questo rimane, ad oggi, l'ultimo successo del team in Formula 1.