Den 30. september 2009 ble det klart at Alonso hadde signert en kontrakt med Ferrari for tre år med mulighet for forlengelse, hvor han skulle ta plassen til Kimi Räikkönen som lagkamerat til Felipe Massa før -sesongen. Etter Brasils Grand Prix lå Alonso i ledelsen i mesterskapet, men han tapte tittelen til Sebastian Vettel under finalen i Abu Dhabis Grand Prix, hvor han kun greide å fullføre på en 7.-plass mens Vettel vant løpet.