Bruno Senna

Tidlig karriere

Som barn kappkjørte Bruno i go-kart mot Ayrton på familiens bondegård, og Ayrton anså nevøens potensial som meget stort. Da han forlot McLaren etter 1993-sesongen, sa Ayrton: «Hvis du synes jeg er rask, vent til du får se min nevø Bruno». Men etter at Ayrton Senna omkom på Imola-banen under San Marinos Grand Prix 1994 og hans far omkom i en motorsykkelulykke i 1996 undertrykte Bruno Senna i ungdomsårene ønsket om å satse på en karriere som racerfører. Ikke før han var tjue år gammel fortalte han sin mor Viviane, søsteren til Ayrton Senna og leder av Instituto Ayrton Senna, om sine planer.
I likhet med sin onkel begynte Bruno Senna sin karriere i England, uten noen gang å ha kjørt et billøp i Brasil. Forutsetningene for hans karriere var imidlertid fundamentalt forskjellig: I motsetning til sin onkel hadde han ingen erfaring fra gokart, ettersom han ved starten av sin aktive karriere allerede var for gammel. Private treningsøkter med sin onkel i en alder av fem år var det eneste grunnlaget han hadde da han kjørte sin første runde i en Formel BMW-bil i England. Men hans talent var klart synlig og hans familie ble enige om å prøve noen løp.
Den tidligere Formel 1-føreren Gerhard Berger, som hadde vært en nær venn av Ayrton Senna, skaffet Bruno et sete i Carlin Motorsport, det erfarne Formel BMW-teamet til Trevor Carlin, og han slo godt fra seg mot mer erfarne konkurrenter. Han kjørte de siste seks rundene i det britiske Formel BMW-mesterskapet, og de gode resultater han oppnådde muliggjorde en plan om å konkurrere i det britiske Formel 3-mesterskapet i 2005.
På slutten av 2004 fikk Senna, i tilknytning til Formel 1-løpet Brasils Grand Prix 2004, kjøre noen oppvisningsrunder i en av sin onkels tidligere racerbiler. Bilen var en Lotus 98T fra 1986, som ble gitt han i gave av en italiensk venn i forbindelse med 10-års markeringen av Ayrton Sennas død i 2004.

Formel 3 (2005–2006)

I 2005 gikk han videre til Britisk Formel 3 International Series, hvor han kjørte for Räikkönen Robertson Racing som var eid av den daværende Formel 1-føreren Kimi Räikkönen og hans forretningspartnere David og Steve Robertson. Etter en litt treg start på sesongen fikk han tre pallplasseringer på de siste syv løpene, og kom på tiendeplass i mesterskapet totalt. 
Han ble værende i teamet i 2006 og kom da på tredjeplass sammenlagt med fem løpsseire. Han vant de to første løpene i sesongen på Oulton Park i regnvær, vant det første løpet på Donington Park, og vant også det andre løpet i Mugello i Italia, igjen i regnvær. Senna hadde en voldsom krasj under det første løpet på Snetterton. På runde 2 støtte han og Hitech Racings Salvador Durán i hverandre hjul mot hjul på Revett Straight i nesten 240 km/t. Sennas bil tok av like før brua og kan muligens ha kommet borti den mens den slo kollbøtter gjennom lufta. Bilen landet voldsomt og raste avgårde et godt stykke nedover langs sikkerhetsbarrieren. Senna kunne utrolig nok selv gå bort fra stedet, men bilen hans var så skadet at den ikke lot seg reparere i tide til det andre løpet for dagen.
I 2006 deltok Senna også i fire Formel 3-supportløp under Australias Grand Prix 2006, og vant tre av dem. Den 28. mai 2006 kjørte Senna for første gang i Monaco, som gjest i Porsche Supercup-løpet der, men måtte dessverre bryte alt i første sving på grunn av clutchsvikt.

GP2 (2007–2008)

For 2007-sesongen gikk Senna over til GP2, den viktigste rekrutteringsserien til Formel 1. I oktober 2006 uttalte han at målsetningen hans var et sete i Formel 1 til 2009-sesongen, avhengig av hvordan det gikk i GP2. For 2007 signerte han for det Red Bull-sponsede Arden International-teamet. I debutløpet i Bahrain kom han på fjerdeplass, og fikk allerede i neste runde sin første seier, i hovedløpet i Barcelona. Det ble imidlertid også hans eneste seier for sesongen, som endte med en åttendeplass sammenlagt.
Etter sesongen byttet Senna lag, og gikk over til den regjerende GP2-mesteren iSport International, hvor han fikk Karun Chandhok som teamkamerat. Begge førerne startet kjøringen for iSport i den første sesongen av GP2 Asia, hvor Senna oppnådde to andreplasser i løp og en femteplass i sammendraget. 
GP2-sesongen 2008 startet med en andreplass for Senna i Spania. I sprintløpet i Istanbul kolliderte Senna med en løs hund, som resulterte i at hjulopphenget på bilen ble skadet og han måtte bryte løpet. Senna selv kom uskadet fra hendelsen, men hunden ble drept. I hovedløpet i Monaco fikk han sin andre GP2-seier, på dagen 15 år siden hans onkel Ayrton tok sin siste F1-seier i fyrstedømmet. Seieren førte han også til topps i poengsammendraget og han etablerte seg som en seriøs utfordrer til mesterskapstittelen. Men til tross for ytterligere en seier, i sprintløpet på Silverstone, og i alt seks pallplasseringer, måtte han til slutt se seg slått av Giorgio Pantano, som tok GP2-tittelen 8 poeng foran Senna.

Testing og uvisshet hos Honda (2009)

I november 2008 gjennomførte Senna tester for Formel 1-teamet til den japanske bilprodusenten Honda, med et førersete for 2009 som mål. Honda vurderte brasilianeren under deres første vintertest på Circuit de Catalunya 17–19. november. Testprogrammet begynte med at han fikk gjøre seg kjent med Hondas RA108-bil og dens systemer, før han startet på et fullt program hvor teamets hensikt var å evaluere hans prestasjoner, tekniske dyktighet og evne til å arbeide innen en stor team-organisasjon.
I løpet av de tre dagene testen varte oppnådde han bedre tider enn sin landsmann og direkte konkurrent Lucas di Grassi, og kom innen 0,3 sekunder av den daværende Hondaføreren Jenson Button. Men Hondas kunngjøring senere på året om at de ville trekke seg fra Formel 1 med umiddelbar virkning som følge av finanskrisen, lot til å ha betydelig minsket hans muligheter for et førersete i Formel 1 i 2009, med mindre det kunne finnes en kjøper til teamet før sesongstarten i mars. Hvis teamet kom til startgriden i 2009 var det ventet at Senna skulle bli dets andrefører. Men i mars 2009, kun få uker før 2009-sesongen skulle starte, ble det annonsert at Rubens Barrichello hadde skrevet ny kontrakt med Brawn GP, som hadde overtatt Hondas F1-team. 
Da Senna innså at målsetningen om et Formel 1-sete i 2009 ikke lot seg realisere, begynte han å se seg om etter andre muligheter til å holde seg i racingform for å være best mulig forberedt til forhandlinger om et F1-sete i 2010. Han var først aktuell for DTM, og gjennomførte i mars 2009 de første testene for AMG-Mercedes. Senna bestemte seg imidlertid for ikke å signere for Mercedes for DTM-sesongen 2009 for «å fokusere helt og holdent på sine Formel 1-sjanser». 
Etter å ha testet i en LMP1-bil hos det franske racingteamet Oreca, skrev han kontrakt med dem for kjøring i Le Mans Series for 2009-sesongen. Med Stéphane Ortelli som makker fullførte han det første løpet, 1000 km de Catalunya, på tredjeplass.

Hispania (2010)

30. oktober 2009 kunngjorde Senna at han hadde signert en avtale for å kjøre i Formel 1 i 2010, og dagen etter bekreftet Adrián Campos at Senna skulle kjøre for Campos Meta. Bruno Senna sa i et intervju med BBC at han foruten Campos Meta også hadde forhandlet med Manor GP og et eksisterende lag, men at han utelukkende av sentimentale årsaker ikke ønsket å kjøre for Lotus, ettersom det var med Team Lotus at hans onkel Ayrton Senna tok sin første seier. Han fortalte også BBC at «Det er viktig [for meg] å komme inn i F1 nå, ettersom muligheten kanskje vil gå tapt hvis det ikke skjer nå».
Etter at Campos-teamet ble tatt over av José Ramón Carabante var det en stund uklart hvorvidt Senna fremdeles hadde setet. Den nye teamsjefen Colin Kolles uttalte at teamet ville måtte finne ekstra finansiering, gjennomgå den eksisterende driften, og etter hvert kunngjøre førerne, uten å nevne Senna. 2. mars 2010 annonserte Campos at teamet endret navn til Hispania Racing, og to dager senere ble Karun Chandhok bekreftet som Sennas teamkamerat.
Etter ni løp ble Senna erstattet av Sakon Yamamoto for Storbritannias Grand Prix. Senna returnerte til førersetet til det neste løpet, Tysklands Grand Prix, og Yamamoto erstattet i stedet Chandhok i teamets andre bil.
Den 7. januar 2011 kunngjorde HRT at Senna ikke skulle kjøre for dem i 2011-sesongen.

Renault (2011)

Den 31. januar 2011 ble Senna annonsert som test- og reservefører for Lotus Renault GP. Den 9. februar bekreftet teamet at Senna skulle dele testingen med Nick Heidfeld på lørdag og søndag av firedagerstesten på Jerez. Dette var for å evaluere førerne for å forberede en erstatter for den skadede Robert Kubica for 2011-sesongen. Heidfeld ble gitt setet den 16. februar 2011. Den 24. juli 2011, etter Tysklands Grand Prix var ferdig, ble det bekreftet at Senna ville gjøre sin første opptreden i 2011-sesongen, og skulle kjøre i stedet for Heidfeld i den første treningsomgangen under Ungarns Grand Prix.
Den 22. august rapporterte Eddie Jordan at Senna skulle erstatte Nick Heidfeld for resten av løpene i 2011-sesongen. Den 24. august ble dette bekreftet av Renault. I det første løpet, Belgias Grand Prix, gjennomførte Senna en meget god kvalifisering og fikk syvende startposisjon. I løpet hadde han imidlertid et sammenstøt med Jaime Alguersuari i første sving, som han senere også fikk en drive-through-straff for, og han avsluttet løpet på 13.-plass.