ベネトンのシートを獲得し、初めて競争力のあるマシンで参戦する機会を得た。この年以降、F1キャリアにおける総ポイントの多くを獲得することになる。序盤こそトラブルが続き、開幕から4戦連続でリタイヤを喫したが、第5戦サンマリノGPで4位となりシーズン初入賞。第8戦フランスGPでは3位に入り、公式リザルト上の初表彰台となった。第9戦イギリスGPでは、F3時代のライバルだったセナをスタートで抜き3位を奪取、セナに仕掛けられた場面では抑え切るなど順位をキープしたままゴール、母国で表彰台に上がった。その後も第12戦イタリアGPで自身最高位となる2位を記録するなど、全16戦中完走したレースではすべて入賞し11回、うち表彰台5回の最終成績を収め、ランキング6位を獲得。特にフランスGP以降は、最終戦オーストラリアGPまで9戦連続入賞を記録した。しかし既にチームでは、荒削りながら若手として速さを見せていた同僚・ミハエル・シューマッハが確固たる地位を確立しており、速さで後塵を拝したブランドル（予選ではシューマッハに全敗を喫している）は地味とされることが多かった。結局翌1993年にリカルド・パトレーゼがチームに移籍してくることが決定すると、チームを離れることとなった。
ブラバムでF1に本格復帰。チームメイトは後にブランドルとのコンビで「MBコンビ」と呼ばれる新人マーク・ブランデル。ヤマハV12エンジンを搭載したマシンで第15戦日本GPでは5位入賞（シーズン15位）。また、WSPCから規格変更・改称されたSWCにも参戦し1勝をマークした。
当初はブラバムからF1に参戦予定だったが、上記の給与未払いの問題から離脱、この年は1度もF1を走ることはなかった。WSPCでは1勝を記録しシーズン8位となる。またル・マン24時間レースでは、ジョン・ニールセン、プライス・コブと共にジャガーから参戦し優勝を果たしている。
ブラバムからF1に出走、2年ぶりのレギュラー参戦となった。しかしこの年のマシンも戦闘力は低く、5位1回・6位2回の入賞に留まる。またチームからの給与が未払いとなり、裁判にも発展することとなる。
WSPCを主として参戦、ジャガー・XJR-9を駆り計5勝を挙げ、年間王者に輝いた。IMSAにも参戦しており、デイトナ24時間レースで優勝するなど年間5位の成績を収めた。この年のF1にはレギュラー参戦していなかったが、水疱瘡に感染したナイジェル・マンセルの代役として、第11戦ベルギーGPのみウィリアムズから出走している（7位完走）。
ザクスピードに移籍するも戦闘力は低く、10度のリタイヤ・2度の周回不足・1度の失格処分を喫した。しかし完走した3戦のうち、第2戦サンマリノGPでは5位に入賞、結果的にはチームのF1参戦成績における唯一の入賞となった（ブランドルのシーズン成績は18位）。またWSPCにも3度スポット参戦、1勝をマークしている。またこの年より、ル・マン24時間レースに参戦するようになる。
ティレルから参戦し、開幕戦ブラジルGPで5位入賞。初年度となる1984年の成績を抹消されている為、公式記録ではこれがF1初入賞となる。その後第9戦イギリスGPでも5位、第11戦ハンガリーGPでは6位、最終戦オーストラリアGPでは4位に入り、計4度の入賞となった（シーズン11位）。
ベロフと共にティレルに残留するも、前年の不祥事からチームスポンサーの殆どは撤退しており、苦しいシーズンを送る。秋にはベロフが、F1と並行し参戦していたWSPCで事故死してしまった（ブランドルも同選手権には参戦していた）。チームメイトとの成績でも、ベロフが4位1回・6位1回、ベロフの後任を務めたうちの1人イワン・カペリが5位1回の入賞を記録したのに対し、ブランドルの最高位は3度の7位に留まり、ポイントを獲得できなかった。
2009年9月30日に行われたコロンビア戦でA代表デビューを飾り、その試合ではアシストを記録した。2010年2月24日に行われたボリビア代表戦で2ゴールを挙げ、ブラウリオ・リナのゴールをアシストした。3月3日に行われたニュージーランド戦では先制ゴールを挙げ、3月17日に行われた北朝鮮戦では2-1となるゴールを挙げ、チームの勝利に貢献した。2010年6月11日に行われた2010 FIFAワールドカップの開幕戦である南アフリカ戦で73分からギジェルモ・フランコと交代で出場し、FIFAワールドカップデビューを果たした。6月17日に行われたフランス戦ではラファエル・マルケスのパスに抜け出し、ウーゴ・ロリスを交わし、ワールドカップでの初ゴールを記録した。祖父のトーマス・バルカサルも1954 FIFAワールドカップのフランス代表戦でゴールを挙げている。決勝トーナメント1回戦のアルゼンチン戦でワールドカップにおける2ゴール目を挙げたが、チームは1-3で敗れた。ワールドカップのグループステージの統計ではエルナンデスは時速32.15kmを記録し、出場した選手の中でスピードは最速であった。2011 CONCACAFゴールドカップグループリーグ初戦のエルサルバドル戦で代表では自身初となるハットトリックを達成。続くキューバ戦で先制点を含む2得点、準々決勝のグアテマラ戦では決勝点を挙げた。決勝こそ無得点だったものの大会通算7得点を挙げ、得点王を獲得。メキシコの2連覇に貢献し、大会MVPに選出された。2014 FIFAワールドカップブラジル大会では一次リーグクロアチア戦でゴールを決めた。2017年3月24日の2018 FIFAワールドカップ予選・コスタリカ戦で代表通算46得点目を挙げ、ハレド・ボルヘッティの持つメキシコ代表最多得点記録に並び、2017年5月29日に行われたクロアチアとの親善試合で得点を奪い、メキシコ代表の最多得点記録保持者となった。2018 FIFAワールドカップロシア大会、一次リーグ初戦ドイツ戦では決勝ゴールをアシスト、第2戦韓国戦で3大会連続となるゴールを決め勝利を助け、決勝トーナメント進出を助けた。