Jabarkan 1981–1983: Renault F1 dari Alain Prost

Prost kemudian bermitra dengan sesama pembalap Prancis René Arnoux di Renault untuk musim 1981. Wartawan olahraga bermotor Nigel Roebuck menuliskan laporan bahwa ada masalah rivalitas antara Prost dan Arnoux sejak awal musim 1981, Prost mengklaim dirinya akan langsung lebih cepat daripada rekannya yang lebih berpengalaman itu. Sayangnya Prost tidak berhasil menyelesaikan dua balapan pertama musim 1981, karena terlibat tabrakan dengan Andrea de Cesaris di Long Beach dan dengan Siegfried Stohr di Jacarepaguá, tetapi ia lantas berhasil bangkit dengan mencetak podium finish pertamanya di Argentina. Ia kembali gagal pada empat balapan berikutnya sebelum akhirnya menang untuk pertama kalinya di balapan rumahnya di Prancis, dengan finish dua detik di depan pembalap senior yang juga merupakan mantan rekan setimnya, John Watson. Prost lantas memenangkan dua balapan lagi selama musim 1981 yaitu di Hockenheimring dan Las Vegas. Prost lantas berada di posisi lima klasemen pembalap musim 1981, dengan hanya berselisih 7 poin saja dari juara dunia Nelson Piquet.

Prost memenangkan dua balapan pertama musim 1982 di Afrika Selatan dan Brasil. Ia nyaris saja menjadi juara pada empat balapan selanjutnya tetapi gagal karena beberapa kesalahan. Meskipun Prost gagal finish dalam tujuh balapan, Prost berhasil finish di posisi ke-4 klasemen pembalap, tetapi dengan total poin yang lebih sedikit dibandingkan musim sebelumnya. Hubungannya dengan Arnoux memburuk lebih lanjut setelah GP Prancis. Prost berpendapat bahwa Arnoux, yang memenangkan perlombaan di Prancis, sebenarnya telah membuat perjanjian pra-lomba untuk mendukung Prost selama perlombaan, dan kemudian malah mengingkarinya saat balapan. Hubungannya dengan media Prancis juga memburuk. Prost berkomentar bahwa "Ketika saya pergi ke Renault wartawan menulis hal-hal baik tentang saya, tetapi pada tahun 1982 saya telah dianggap mereka menjadi seperti orang jahat."

René Arnoux kemudian meninggalkan Renault pada tahun 1983, dan pembalap Amerika Serikat Eddie Cheever menggantikannya sebagai mitra baru Alain Prost. Prost meraih empat kemenangan untuk Renault selama musim 1983 dan berhasil menjadi juara kedua dalam klasemen pembalap, dua poin di belakang Nelson Piquet. Piquet dan tim Brabham yang konsisten di 1983 berhasil mengandaskan impian Prost dan Renault dalam beberapa balapan menjelang akhir musim. Prost, yang merasa tim terlalu konservatif dalam mengembangkan mobil, mendapati dirinya semakin bertentangan dengan keinginan manajemen Renault, yang menuduhnya sebagai kambing hitam karena gagal untuk memenangkan kejuaraan. Selain itu, para penggemar F1 Prancis rupanya masih mempersoalkan perjuangan pahit yang menyebabkan favorit mereka, René Arnoux, meninggalkan tim di awal 1983. Sebagai akibatnya, Alain kemudian dipecat hanya dua hari setelah balapan terakhir musim. Ia lantas kembali masuk untuk McLaren untuk musim 1984 dan beberapa hari kemudian ia dan keluarganya pindah rumah ke Swiss.