Jabarkan Hendrick Motorsports (2021–sekarang) dari Kyle Larson

Pada tanggal 28 Oktober 2020, tim Hendrick Motorsports resmi mengumumkan kedatangan Larson untuk musim 2021. Di tim Hendrick, Larson mengendarai mobil nomor #5 yang merupakan perubahan dari nomor sebelumnya #88. Pada saat pengumuman tersebut dirilis, diketahui juga bahwa mobil nomor #5 tidak memiliki sponsor apapun dan Rick Hendrick kemudian mengkonfirmasi bahwa ia sendiri yang akan membiayai mobil tersebut melalui sponsor internal tim yaitu HendrickCars.com dan NationsGuard sampai sponsor jangka panjang yang berasal dari pihak eksternal bisa didapatkan. Berbeda dengan klausul ketat kontrak pembalap sebelumnya yang sering dilakukan oleh tim Hendrick, kali ini Larson juga diizikan untuk turun berlomba di trek tanah asalkan tetap memprioritaskan Seri Piala sebagai target utama musim.

2021: Dari keterpurukan menuju gelar juara musim

Hanya butuh empat lomba bagi Larson untuk bisa langsung memberikan prestasi bagi tim Hendrick dengan kemenangan di Las Vegas dimana ia menyelesaikan rekor NASCAR kedua sembilan kali di trek 1,5 mil sebelum kemenangan. Dalam lomba Coca-Cola 600, Larson mendominas dengan memimpin 327 dari 400 lap dalam perjalanannya menuju kemenangan keduanya musim ini. Kemenangan Larson adalah kemenangan Seri Piala ke-269 untuk Hendrick Motorsports yang sekaligus melampaui catatan historis tim Petty Enterprises sebagai tim yang paling banyak menang lomba dalam sejarah Seri Piala. Pada lomba berikutnya di Toyota/Save Mart 350 di Sonoma Raceway, Larson kembali mendominasi dengan memimpin 58 dari 90 lap yang mengantarnya menuju kemenangan ke-9 dalam kariernya. Seminggu kemudian, Larson juga menjadi pembalap ke-9 yang memenangkan All-Star Race lebih dari satu kali setelah start dari pole, melewati Chase Elliott selama segmen terakhir dan menahan Brad Keselowski untuk mengklaim hadiah 1 juta dolar keduanya. Larson juga menjadi pembalap ke-8 dalam sejarah Seri Piala yang memenangkan Coca-Cola 600 dan balapan All-Star di musim yang sama. Larson meraih kemenangan ke-10 dalam kariernya di Nashville dengan memimpin 264 dari 300 lap dan memenangkan balapan ketiga berturut-turut (balapan All-Star tidak termasuk karena bukan lomba yang memberikan poin kejuaraan). Pada lomba doubleheader Pocono minggu berikutnya, Larson berada di ambang menjadi pembalap ke-9 di Era Modern (sejak 1972) untuk memenangkan empat balapan berturut-turut serta kemenangan Piala pertamanya di trek sampai kemudian ban mobilnya meletus di detik-detik akhir lomba dan menabrak dinding saat masuk ke Tikungan 3, yang mengakibatkan rekan setimnya Alex Bowman mengklaim kemenangan sementara Larson mampu melewati garis finis di tempat ke-9. Meskipun menggunakan mobil cadangan pada hari berikutnya sebagai akibat dari insiden tersebut, Larson bangkit untuk finis ke-2 dibelakang Kyle Busch setelah pertaruhan bahan bakar.

Di Road America, Larson tampaknya berada dalam antrean untuk finis 5 Besar sebelum secara tidak sengaja kena sundulan oleh Bowman, yang mengalami masalah pada remnya. Larson finis di urutan 16, sedangkan Bowman finis di urutan 22 setelah dipaksa masuk pit tambahan karena ban rusak. Minggu berikutnya di Atlanta, Larson berada di urutan ke-4 sebelum kena penalti karena ngebut di area pit sebelum kemudian finis di urutan ke-18. Ia menyelesaikan posisi ke-7 di New Hampshire, menempatkan Chevrolet tertinggi dalam lomba tersebut.

Pada 8 Agustus 2021, Larson melewati Martin Truex Jr. untuk memimpin selama siklus pit terakhir di Watkins Glen dan sekali lagi menahan rekan setimnya Chase Elliott untuk meraih kemenangan kelimanya musim ini, rekor tertinggi dalam kariernya.

Setelah balapan Watkins Glen, Larson dan Denny Hamlin imbang untuk memimpin poin di klasemen musim reguler. Larson naik ke posisi pertama dalam klasemen musim reguler setelah Hamlin disingkirkan oleh Chase Briscoe di lomba non oval di Indianapolis. Setelah Coke Zero Sugar 400 2021 di Daytona, Larson meraih Kejuaraan Musim Reguler.

Memasuki babak 16 besar Playoff, Larson akan memimpin lap terbanyak di Darlington tetapi finis di urutan ke-2 di bawah Hamlin. Setelah finis di posisi ke-6 di Richmond, Larson memimpin 175 lap dan melewati Kevin Harvick untuk memenangkan balapan ke-6 musim ini di Bristol. Kemenangannya akan dibayangi oleh pertengkaran antara Harvick dan Chase Elliott setelah balapan karena insiden di trek.

Di Babak 12, Larson berhasil meraih posisi finis ke-10 di Las Vegas dan terpuruk di posisi ke-37 di Talladega. Pada balapan Charlotte Roval, Larson mengatasi masalah teknis awal untuk melewati Hamlin untuk memimpin dengan delapan lap tersisa dan akan melanjutkan dan memenangkan balapan ke-7 musim ini. Kemenangan Larson di Charlotte Roval dan kemenangan sebelumnya di Sonoma dan Watkins Glen membuatnya menjadi pembalap pertama dalam sejarah Seri Piala yang memenangkan tiga jalur jalanan non-oval berbeda di musim yang sama. Larson juga menjadi pembalap pertama sejak Kasey Kahne pada 2006 yang menyapu bersih kedua balapan Charlotte.

Di Babak 8, Larson menang dengan cara yang mendominasi di Autotrader EchoPark Automotive 500 2021 di Texas Motor Speedway untuk kemenangan ke-8 musim ini untuk mengamankan tempat di Kejuaraan 4 untuk pertama kalinya. Minggu berikutnya, Larson meraih kemenangan ke-9 musim ini di Hollywood Casino 400 di Kansas Speedway. Larson menjadi pembalap Piala pertama sejak Dale Earnhardt pada tahun 1987 yang menang tiga kali lomba beruntun sebanyak dua kali dalam satu musim

Dalam Perlombaan Kejuaraan Seri Piala 2021 di Phoenix Raceway, Larson meraih kemenangan kesepuluh musim ini dan menjadi Juara Seri Piala musim 2021 dengan mengalahkan Martin Truex Jr., Denny Hamlin, dan Chase Elliott. Larson menjadi pembalap pertama yang memiliki 10 kemenangan dan satu kejuaraan di musim yang sama sejak Jimmie Johnson melakukannya selama musim 2007. Larson mengakhiri musim 2021 dengan 10 kemenangan, 18 kemenangan etape, 20 lima besar, 26 sepuluh besar, memimpin 2.581 lap, dan finis rata-rata 9,08.