V roce 2005 Massa se Sauberem prodloužil smlouvu. Přestože získal jen 11 bodů, porážel svého týmového kolegu a mistra světa z roku 1997 Jacquese Villeneuva. Dokázal celkem čtyřikrát bodovat, nebýt ale okolností, mohlo být bodovaných umístění i více. Nejlépe, stejně jako v sezoně 2004, dojel čtvrtý (GP Kanady). Po sezóně Brazilec tým opustil a vydal se k Ferrari, kde ho čekala sezóna po boku Michaela Schumachera.