V sezono 2005 je štartal z drugim mestom v Avstraliji, kjer sta se mu na stopničkah pridružila Renaultova voznika Giancarlo Fisichella na prvem in Fernando Alonso na tretjem mestu. Schumacher je na tej dirki zaradi trčenja odstopil. V nadaljevanju sezone so zmage dosegali le vozniki moštev Renault in McLaren ter je Ferrariju ostal zgolj boj za tretje mesto v konstruktorskem prvenstvu. Barrichello se je sredi sezone na zaporednih dirkah na Nürburgringu in v Montrealu z dvema tretjima mestoma spet povzpel na stopničke. Zadnje stopničke je dosegel z drugim mestom v Indianapolisu, kjer je Schumacher moštvu Ferrari pripeljal edino zmago v sezoni 2005. Sicer se je te dirke zaradi odstopa vseh dirkalnikov z Michelinovimi gumami udeležilo le šest dirkačev, medtem ko sta bili edini moštvi, ki sta poleg Ferrarija ostali na progi, nekonkurenčni Jordan in Minardi. Avgusta leta 2005 se je Barrichello odločil, da bo po koncu sezone zapustil Ferrari in kariero v sezoni 2006 nadaljeval pri Hondi. Japonsko podjetje je takrat odkupilo moštvo BAR, ki je že šesto sezono dirkalo s Hondinimi motorji. Barrichello je svojo zadnjo sezono pri Ferrariju z 38 osvojenimi točkami končal na osmem mestu skupnega seštevka svetovnega prvenstva.