1981 wechselte Pironi zu Ferrari, wo seine erste Saison unbefriedigend verlief. 1982 war der Ferrari wesentlich standfester und Pironi siegte beim Großen Preis von San Marino in Imola. Dieses Rennen ist in die Formel-1-Geschichte eingegangen, weil Pironi seinen Teamkollegen Gilles Villeneuve in der letzten Runde in der Tosa-Kurve überholte und ihm so den Sieg wegschnappte. Darauf sprachen die beiden Fahrer kein Wort mehr miteinander. Nur zwei Wochen später kam Villeneuve in Zolder bei einem Trainingsunfall ums Leben.