Disebabkan Vettel menyertai ke pasukan Red Bull Racing untuk menggantikan David Coulthard yang bersara dari Formula Satu, Sébastien Buemi dan Sébastien Bourdais memulakan musim 2009 untuk pasukan. Toro Rosso merupakan pasukan yang terakhir memperkenalkan kereta terbaru mereka. Toro Rosso berbuat demikian pada 9 Mac 2009. Disebabkan oleh kejayaan pasukan pada tahun-tahun sebelumnya, beberapa pemandu ingin berlumba bersama Toro Rosso, termasuk Takuma Sato (yang melakukan tiga ujian bersama mereka) dan Bruno Senna. Pada 16 Julai 2009, Toro Rosso mengumumkan bahawa kontrak Sébastien Bourdais telah ditamatkan serta merta selepas mendapat hanya dua mata pada musim ini. Pada 20 Julai 2009, Toro Rosso mengumumkan bahawa Jaime Alguersuari akan menggantikan Bourdais sepanjang musim ini. Juara World Rally Championship, Sébastien Loeb, telah dipetik oleh sebuah majalah sukan Perancis untuk mengantikan Bourdais. Ia telah dinyatakan bahawa Loeb akan tidak boleh memandu dalam Formula Satu sehingga selepas tamat musim WRC. Beliau bersedia untuk membuat penampilan sulungnya dalam Formula Satu di Grand Prix Abu Dhabi pada bulan November. Walau bagaimanapun, ini tidak berlaku kerana FIA menolak keinginan Loeb untuk mendapatkan Lesen Super FIA yang diperlukan untuk berlumba dalam Formula Satu. Toro Rosso menamatkan musim ini di tempat kesepuluh dan terakhir dalam kejuaraan. Walau bagaimanapun, prestasi Toro Rosso meningkat pada akhir musim dengan Sébastien Buemi memperolehi mata kejuaraan pada dua perlumbaan terakhir. Namun pemandu baru, Jaime Alguersuari, gagal untuk mendapat mata pada musim ini.