Jabarkan Karier Formula Satu dari Fernando Alonso

Cesare Fiorio, direktur olahraga, memberikan Alonso sebuah sesi tes di mobil Formula Satu (F1) di Circuito de Jerez pada bulan Desember 1999, sebagai bagian dari persetujuan perusahaan pengorganisasian Nissan RPM untuk memberikan kesempatan kepada juara Euro Open untuk mendapatkan kesempatan di tingkat yang lebih tinggi. Alonso menjadi pembalap penguji dan cadangan tim Minardi pada musim , sebelum bergabung bersama dengan tim balapnya pada musim . Dengan mobil non-kompetitif, hasil terbaik Alonso di musim ini adalah finis di urutan kesepuluh di , dan tidak mencetak poin untuk posisi ke-23 secara keseluruhan.

Ia masuk sebagai pembalap penguji Renault untuk musim  atas perintah dari manajer Flavio Briatore untuk membiasakan diri dengan tim, dan meningkatkan dirinya untuk masa depan. Alonso bekerja dengan departemen teknik untuk meningkatkan kinerja Giancarlo Fisichella dan Jenson Button, dan turun dalam sesi pengujian di Spanyol dan Inggris. Ia sempat mengendarai mobil Jaguar dalam sesi evaluasi melawan pembalap penguji André Lotterer dan James Courtney di Sirkuit Silverstone pada bulan Mei 2002. Alonso dipromosikan ke tim balap Renault untuk tahun 2003. Ia kemudian memecahkan rekor pembalap termuda yang berhasil meraih posisi pole pada balapan kedua musim ini, yaitu , dan memecahkan rekor Troy Ruttman sebagai pemenang balapan F1 termuda di  di akhir tahun. Ia meraih empat podium pada tahun 2003, dan berada di urutan keenam di klasemen akhir Kejuaraan Dunia Pembalap dengan 55 poin.

Alonso bertahan bersama dengan tim Renault untuk musim . Ia menjalani musim yang lebih baik dengan menyelesaikan lomba pembukaan musim ini, yaitu , di posisi ketiga, dan meraih tiga podium lagi pada musim tersebut. Ia berhasil meraih posisi pole untuk , dan tidak meraih kemenangan balapan dalam perjalanan ke posisi keempat di klasemen akhir Kejuaraan Dunia Pembalap dengan 59 poin. Alonso bertahan di tim Renault pada musim . Ia berduel dengan pembalap McLaren, yaitu Kimi Räikkönen, untuk memperebutkan gelar Kejuaraan Dunia Pembalap pada musim tersebut, karena perubahan peraturan yang mewajibkan tim untuk tidak mengganti ban selama balapan, dan mesin harus bertahan selama dua balapan sebelum dapat diganti. Mobil Alonso lebih andal daripada mobil Räikkönen, meskipun kurang kecepatan. Alonso berhasil mematahkan rekor Emerson Fittipaldi sebagai Juara Dunia Pembalap yang termuda, setelah berhasil memenangkan tujuh kemenangan, enam posisi pole, dan empat belas podium untuk total keseluruhan 133 poin.

Ia menandatangani perpanjangan kontrak bersama dengan tim Renault untuk musim  pada bulan April 2005. Bursa taruhan memasang Alonso sebagai favorit untuk mempertahankan gelar Kejuaraan Dunia Pembalap. Saingan utamanya adalah pembalap Ferrari, yaitu Michael Schumacher. Alonso berhasil memenangkan enam dari sembilan balapan pertama, dan finis tidak lebih rendah dari posisi kedua untuk memimpin klasemen sementara Kejuaraan Dunia Pembalap dengan 84 dari kemungkinan 90 poin. Larangan Fédération Internationale de l'Automobile pada perangkat peredam massal yang disetel oleh tim Renault untuk memperlambat laju Alonso dan peningkatan pengembangan mobil Ferrari yang dikendarai oleh Schumi untuk daya saing membuat keduanya terikat pada poin memasuki putaran kedua dari terakhir musim ini, yaitu . Alonso berhasil memenangkan balapan setelah Schumi tersingkir karena mengalami kerusakan mesin pada saat sedang asyik memimpin jalannya lomba. Ia perlu mencetak satu poin di balapan terakhir musim ini, yaitu , untuk meraih gelar juara dunia kedua. Alonso berhasil memenangkan gelar Kejuaraan Dunia Pembalap dengan finis di posisi kedua, dan merupakan Juara Dunia ganda termuda di dalam ajang Formula Satu.

McLaren dan kembali ke Renault (2007–2009)

Ia dan pemilik tim McLaren, yaitu Ron Dennis, bertemu secara diam-diam di negara Jepang setelah Dennis berbicara dengan Alonso tentang peluang untuk tim di masa depan, dan Alonso menyatakan ketertarikannya pada ide tersebut. Kedua pria tersebut menyetujui kontrak berdurasi selama tiga tahun untuk Alonso membalap untuk tim McLaren mulai musim . Kontrak Alonso dengan tim Renault berakhir pada tanggal 31 Desember 2006, dan ia tidak diberikan pembebasan lebih awal karena alasan sponsor. Tim Renault mengizinkan Alonso untuk tampil untuk yang pertama kalinya untuk tim McLaren dalam sebuah sesi tes di Circuito de Jerez pada bulan November 2006. Pesaing utamanya pada musim 2007 adalah rekan setimnya, yaitu Lewis Hamilton, dan Räikkönen dari tim Ferrari. Alonso berhasil meraih empat kemenangan Grand Prix di Malaysia, Monako, Eropa, dan Italia, yang membuatnya memimpin klasemen sementara Kejuaraan Dunia Pembalap, hingga Hamilton berhasil menyusulnya. Sebelum putaran terakhir musim ini, yaitu , ia memiliki 103 poin di klasemen sementara Kejuaraan Dunia Pembalap berbanding 100 yang dipegang oleh Räikkönen dan 107 yang dipegang oleh Hamilton, dan perlu memenangkan perlombaan dan agar rekan setimnya finis di posisi ketiga atau lebih rendah untuk bisa meraih gelar Kejuaraan Dunia Pembalap ketiganya. Alonso menyelesaikan balapan ini di posisi ketiga untuk posisi ketiga secara keseluruhan dengan 109 poin. Ia memiliki jumlah poin yang sama dengan Hamilton, tetapi Hamilton dinyatakan finis di urutan kedua, karena selama musim ini berlangsung, ia berhasil meraih lebih banyak posisi finis kedua daripada Alonso.

Sepanjang musim ini, Alonso dan Hamilton terlibat dalam sejumlah insiden, seperti skandal spionase dan gejolak selama sesi kualifikasi untuk  ketika Hamilton tidak mematuhi instruksi dari tim, sehingga merugikan Alonso, dan Alonso menanggapinya dengan menunda Hamilton pada saat masuk ke dalam jalur pit. Ketegangan memuncak di Alonso dan tim McLaren mengakhiri kontrak mereka dengan persetujuan bersama pada bulan November. Alonso dilarang bergabung bersama dengan tim yang dianggap oleh tim McLaren sebagai penantang utama mereka untuk musim . Setelah menolak tawaran dari beberapa tim, ia menandatangani kontrak berdurasi selama dua tahun untuk bergabung kembali bersama dengan tim Renault karena komitmen jangka panjang pabrikan terhadap F1 dan rekor on-track. Mobil Alonso kekurangan tenaga sejak awal karena moratorium yang diberlakukan di dalam pengembangan, dan ia mencetak sembilan poin dalam tujuh balapan pertama. Ia kemudian dapat meningkatkan penampilannya di paruh musim kedua karena perkembangan aerodinamis pada mobil, dan menang di Singapura dan Jepang; balapan sebelumnya melihat tim Renault memerintahkan rekan setimnya, yaitu Nelson Piquet Jr., untuk sengaja menabrak dan memicu pengerahan safety car, yang kemudian dikenal sebagai "crashgate". Alonso mencetak poin lebih banyak dari pembalap lain dalam lima balapan terakhir dengan 43 poin. Ia mencetak 61 poin untuk finis di posisi kelima di klasemen akhir Kejuaraan Dunia Pembalap.

Alonso akan menjadi bebas transfer untuk tahun 2009 jika tim Renault finis lebih rendah dari posisi ketiga di klasemen akhir Kejuaraan Dunia Konstruktor. Setelah mendapat tawaran dari tim Red Bull Racing dan Honda, ia kembali menandatangani kontrak dengan tim Renault dengan kontrak berdurasi selama dua tahun. Mobilnya terbukti tidak kompetitif karena tidak memiliki sistem diffuser ganda. Alonso menghindari sayap depan aerodinamis yang diamanatkan dalam upaya untuk menyalip lebih mungkin, karena ia tidak percaya bahwa itu akan membantunya. Ia mencetak poin dalam delapan balapan dan meraih satu podium: tempat ketiga di . Alonso berhasil meraih posisi terdepan untuk , dan sempat memimpin jalannya lomba di 12 putaran pertama sebelum ia tersingkir setelah roda kanan depan mobilnya dipasang dengan tidak benar. Alonso berada di urutan kesembilan di klasemen akhir Kejuaraan Dunia Pembalap dengan 26 poin, posisi terendahnya sejak ia berada di urutan keenam pada tahun 2003. Ia mempertahankan reputasinya sebagai salah satu pembalap terbaik di dalam sejarah ajang F1.