Fernando Alonso a annoncé en début de saison qu'un de ses objectifs principaux, mis à part conserver son titre de champion du monde, était de s'imposer pour la première fois dans son Grand Prix national, le Grand Prix d'Espagne : contrat rempli lors de la sixième épreuve de la saison, disputée le 14 mai, sur le circuit de Catalogne à Montmeló. Alonso obtient la pole position devant son coéquipier Giancarlo Fisichella et les deux Ferrari de Michael Schumacher et Felipe Massa. Les deux McLaren-Mercedes se qualifient assez loin : Kimi Räikkönen à la neuvième place et Juan Pablo Montoya à la douzième, confirmant que le départ d'Adrian Newey, le concepteur de la voiture, est très préjudiciable à l'équipe. Alonso prend un excellent départ et creuse très vite un écart décisif sur ses poursuivants. Il gère tranquillement ses arrêts aux stands, ne laissant la tête de la course que pendant quelques tours, en attendant que ses adversaires ravitaillent à leur tour. L'équipe Renault modifie sa stratégie en cours d'épreuve, passant de trois à deux arrêts pour s'adapter aux conditions de course et permettre à leur pilote de remporter cette victoire. Fisichella abandonne la seconde place à Schumacher à l'occasion des ravitaillements mais termine néanmoins sur le podium. Felipe Massa () réalise le record du tour en 1 min 16 s 648 au quarante-deuxième passage.