Per la stagione 2020 viene confermata la coppia di piloti Daniil Kvjat e Pierre Gasly, che aveva disputato le ultime 9 gare della stagione precedente. Al Gran Premio d'Italia la scuderia italiana torna alla vittoria con Pierre Gasly, la prima con la nuova denominazione, 12 anni dopo il primo successo di Sebastian Vettel sullo stesso circuito di Monza. Nel Gran Premio dell'Emilia-Romagna a Imola Pierre Gasly, partito dalla quarta posizione dopo delle ottime qualifiche, è costretto al ritiro al nono giro per un problema tecnico. Daniil Kvjat finirà la gara al quarto posto, miglior risultato stagionale del pilota russo, dopo una grande ripartenza in cui riesce a superare tre auto nello stesso giro, tra cui la Ferrari di Charles Leclerc. La stagione si chiude con il record di punti per la scuderia, 107, ma nonostante ciò l'AlphaTauri arretra al settimo posto nel mondiale costruttori.