En 2017, Alonso qui n'a toujours pas une voiture lui permettant de gagner en Formule 1, se fixe comme objectif de remporter la triple couronne récompensant la victoire au Grand Prix de Monaco, aux 500 miles d'Indianapolis et aux 24 Heures du Mans, que seul Graham Hill détient à travers l'histoire de la course automobile. Il participe pour la première fois aux 500 miles d'Indianapolis lors de l'édition 2017 où il est en position pour la victoire avant son abandon à quelques tours de l'arrivée. En 2018, pour sa première participation, il remporte au volant d'une Toyota TS050 Hybrid, les 24 Heures du Mans, avec Kazuki Nakajima et Sébastien Buemi ; l'année suivante, avec les mêmes coéquipiers, il remporte une deuxième victoire dans la Sarthe et devient le premier pilote champion du monde en Formule 1 et WEC.