La monoposto fa il suo debutto alle competizioni durante il Gran Premio d'Australia 2018, primo round della stagione. Dopo aver partecipato a tutte le 21 tappe del Campionato mondiale di Formula 1 2018, viene utilizzata per l'ultima volta durante il Gran Premio di Abu Dhabi 2018. Con questa vettura Hamilton conquista il suo quinto titolo iridato, il secondo consecutivo, mentre la Mercedes ottiene la quinta vittoria consecutiva del titolo Costruttori. La Mercedes W09 è stata nel corso della stagione la vettura più costante e quella che si è sviluppata meglio nel corso dell'anno. La Mercedes ha ottenuto in 21 Gran Premi: undici vittorie (tutte con Hamilton), tredici pole (11 Hamilton, 2 Bottas) e 10 giri veloci (7 Bottas, 3 Hamilton), otto prime file e quattro doppiette.