Hierna stapte hij in 1972 over van Matra naar BRM. Het hoogtepunt van zijn Formule 1-carrière volgde tijdens de compleet verregende Grand Prix van Monaco van dat jaar, die hij oppermachtig won in de niet competitieve BRM. Het was de laatste zege van het legendarische team. De rest van het seizoen wist hij geen punten te behalen. Ook de twee daaropvolgende jaren kwam Beltoise uit voor BRM, met als beste resultaat een tweede plaats bij de Grand Prix van Zuid-Afrika in 1974.