2009 zeigte sich beim ersten Rennen, dass der McLaren nicht mit der Spitze mithalten konnte und so fiel es Kovalainen schwer, gute Ergebnisse zu erzielen. Nachdem er bei den ersten acht Saisonrennen nur einmal Punkte holen konnte, profitierte er ab dem Großen Preis von Deutschland von einem deutlich verbesserten McLaren und beendete die nächsten sechs Rennen allesamt in den Punkterängen. Allerdings wurden seine konstanten Leistung wie im Jahr zuvor durch seinen Teamkollegen Hamilton, der im selben Zeitraum zwei Rennen gewann und einmal Zweiter wurde, übertroffen. Am Saisonende belegte Kovalainen den zwölften Gesamtrang mit 22 Punkten, wohingegen Hamilton mit 49 Punkten Fünfter wurde. Wegen seiner schwachen Leistungen musste Kovalainen McLaren zum Saisonende verlassen.