1984 wurde Tolemans bestes Jahr. Das Team erreichte 16 Weltmeisterschaftspunkte und belegte in der Endwertung Platz 7 der Konstrukteurswertung. In diesem Jahr beging Ayrton Senna bei Toleman seinen Formel-1-Einstand. Ein herausragendes Rennen war der verregnete Große Preis von Monaco, bei dem sich Senna einen Zweikampf mit Stefan Bellof lieferte und Versuche unternahm, den Führenden Alain Prost zu überholen. Bevor es zu einem Duell mit Prost kam, brach Rennleiter Jackie Ickx das Rennen wegen schlechter Witterungsbedingungen vorzeitig ab. Senna wurde Zweiter hinter Prost. Die meisten Beobachter gingen davon aus, dass Senna wenige Runden später die Führung von Prost übernommen hätte. Bis Saisonende erzielte Senna für das Team noch zwei weitere Podestplatzierungen.