À partir de 1972, Revson poursuit sa collaboration avec McLaren, mais cette fois dans le championnat du monde de Formule 1. Auteur d'une première belle saison, il décroche en 1973 ses deux premiers succès dans la catégorie reine, au GP de Grande-Bretagne, puis à celui du Canada en fin d'année. Mais malgré ces belles performances, McLaren le remplace pour la saison 1974 par le Brésilien Emerson Fittipaldi, l'une des stars de la discipline. Revson trouve refuge dans l'écurie Shadow, mais à la suite d'une rupture de suspension, il heurte violemment une glissière de sécurité (Armco) et se tue lors d'une séance d'essais privés du Grand Prix d'Afrique du Sud, troisième épreuve de la saison.