Per il 1981 a Villeneuve, in sostituzione di Scheckter, ormai ritiratosi dalle competizioni agonistiche, venne affiancato Didier Pironi, con cui il canadese instaurò subito un buon rapporto. La Ferrari portò, per la stagione, al debutto la 126 CK, prima vettura del team di Maranello con motore turbo. La nuova monoposto soffriva, però, nella prima parte della stagione, di problemi di affidabilità, ma Villeneuve si dichiarò comunque ottimista per il prosieguo del campionato. Al Gran Premio di San Marino ottenne la sua prima pole position dal Gran Premio degli Stati Uniti Ovest del 1979, ma in gara, dopo essersi involato in prima posizione, una sua decisione azzardata nel cambio degli pneumatici, lo fece scivolare in fondo al gruppo e, nonostante una lunga rimonta, chiuse fuori dalla zona punti. Questa prestazione attirò al pilota critiche da una parte della tifoseria che lo accusava di non saper sfruttare le occasioni a lui favorevoli.