Toyota setzte zwei TS050 in der FIA-Langstrecken-Weltmeisterschaft 2016 inklusive der 24 Stunden von Le Mans ein. Der Wagen konnte das 6-Stunden-Rennen in Fuji gewinnen, in Le Mans wurde das Rennen kurz vor Schluss noch verloren, nachdem der in Führung liegende Wagen drei Minuten vor Rennende wegen eines Defektes am Antriebsstrang liegenblieb. 2018 belegten die beiden TS050 den 1. und 2. Platz beim 24-Stunden-Rennen von Le Mans und sicherten Toyota so den ersten Le-Mans-Sieg. 2019 wiederholte Toyota mit den beiden TS050 den Doppelsieg des Vorjahres.