Theissen wprowadził nowy team BMW Sauber do Formuły 1, zajmując w pierwszym sezonie startów dobre 5. miejsce w klasyfikacji konstruktorów i robiąc ogromny krok naprzód dla swojego zespołu. Rok później zdobywa wicemistrzostwo w klasyfikacji konstruktorów, chociaż sukces ten zawdzięczają dyskwalifikacji zespołu McLaren za udział w tzw. aferze szpiegowskiej. Najbardziej udanym sezonem w historii był sezon 2008 kiedy to zespół po raz pierwszy (i jedyny w swojej historii) zdobył zarówno zwycięstwo (Grand Prix Kanady) i pole position (Grand Prix Bahrajnu) które wywalczył Robert Kubica. Od sezonu 2007 do sezonu 2009 kierowcami zespołu dr. inż. Mario Theissena byli Nick Heidfeld oraz Robert Kubica; z końcem sezonu 2009 z powodu błędów w zarządzaniu zespołem BMW-Sauber co skutkowało słabymi wynikami koncern BMW wycofał się z Formuły 1, a jego udziały przejął Peter Sauber.