Engagé à temps plein par Toyota à partir de la saison 2005, Trulli obtient trois podiums sur les cinq premières courses (deuxième en Malaisie et à Bahreïn, et troisième en Espagne) et pointe à la troisième place du championnat du monde après les sept premières épreuves. Au fil de la saison, ses performances diminuent tandis que le décalage entre ses prestations en qualifications (à Indianapolis, il réalise la première pole position de Toyota en Formule 1) et en course refait son apparition de manière criante. Il termine le championnat septième, avec 43 points, deux de moins que son coéquipier Ralf Schumacher, mais trouve cette saison .