Nel 2003 venne promosso al ruolo di titolare Alonso, mentre venne confermato Trulli al suo fianco. Button lasciò la squadra per passare alla BAR, mentre il ruolo di terzo pilota venne rilevato da Allan McNish. Grazie ad una vettura in crescita, ideata e sviluppata da Mike Gascoyne e John Iley, Alonso mise in mostra l'abilità che lo porterà pochi anni dopo al titolo mondiale: in Malesia conquistò la sua prima pole position (con Trulli che completò una prima fila tutta Renault) ed il suo primo podio, replicato in Brasile, nonostante un brutto incidente che aveva provocato l'interruzione della gara. Una parte centrale della stagione meno brillante si concluse però con una impresa storica: al Gran Premio d'Ungheria, Alonso vinse dopo essere partito dalla pole, dominando la gara con tanto di doppiaggio ai danni di Michael Schumacher e divenendo il più giovane vincitore di una gara iridata. La casa della losanga torna così a vincere un Gran Premio per la prima volta dal Gran Premio d'Austria 1983. Anche Trulli riuscì comunque ad ottenere diversi piazzamenti a punti ed un podio in Germania. A fine stagione, il bilancio vedeva la squadra sempre al 4º posto del mondiale costruttori, con i suoi piloti Alonso e Trulli rispettivamente al 6º ed 8º posto del mondiale piloti, ma lo staff tecnico vide la partenza di Iley verso la Ferrari e la conseguente promozione di Dino Toso a capo del reparto aerodinamico.