Brabham perusti vuonna 1961 Ron Tauranacin kanssa Brabham-tallin, jonka ensiesiintyminen tapahtui F1-sarjassa kaudella . Hänen tallinsa ei kuitenkaan menestynyt uudessa 1500 kuutiosenttimetrin Formula 1:ssä. Ainoan voiton tallille toi Dan Gurney vuoden Ranskan osakilpailussa. Vuonna alettiin ajaa 3000-kuutioisilla formuloilla, ja Brabham Repcon moottorilla varustetulla Brabham-autolla voitti kolmannen mestaruutensa. Brabham on ainoa, joka on pystynyt voittamaan F1-mestaruuden omaa nimeään kantavalla omavalmisteisella autolla. Seuraavana vuonna mestaruus meni hänen tallitoverilleen Denny Hulmelle.