Dans les années qui suivent, la carrière de Pedro a tendance à stagner, à l'inverse de celle de son jeune frère Ricardo qui fin 1961, devient à seulement 19 ans pilote officiel de la Scuderia Ferrari en Formule 1. Mais le fulgurant début de carrière de Ricardo est brisé fin 1962 dans un accident mortel lors des essais du Grand Prix du Mexique, une course de Formule 1 hors-championnat. Très éprouvé par la mort de son frère cadet, Pedro décide après une période d'hésitation de poursuivre sa carrière. Spécialisé dans les épreuves d'endurance (ce qui lui vaudra de remporter les 24 Heures du Mans en 1968 sur une Ford GT40 en équipage avec Lucien Bianchi), il accède à son tour à la Formule 1 en 1963, mais doit attendre la saison 1967 pour bénéficier d'un volant à temps complet. Son championnat 1967 ne peut d'ailleurs pas mieux commencer puisqu'avec un certain brin de réussite, il remporte le Grand Prix d'Afrique du Sud au volant de la Cooper-Maserati. Passé chez BRM la saison suivante, il s'affirme comme l'une des valeurs sures de la F1 et remporte en 1970 un deuxième succès, à l'occasion du Grand Prix de Belgique.