Para triunfar en la Fórmula 1 no sólo es necesario tener un gran equipo técnico sino que hay que dominar su política interna, un proceso que lleva un tiempo. Inicialmente, el desarrollo del chasis y motor se llevaron a cabo en Colonia pero pronto llegaron refuerzos desde Japón que ayudaron a mejorar el resultado.
Toyota se preparó a conciencia para su gran debut en la Fórmula 1, con un programa de test en 11 circuitos del mundial y un coche de carreras sólo para probar a lo largo de la temporada 2001. Cuando llegó 2002, el TF102 estaba listo para batallar y en una primera carrera caótica logró sobrevivir y sumar su primer punto con Mika Salo al volante en el Gran Premio de Australia. Una recompensa para un equipo que entraba con tanta pasión como habían mostrado en todas las categorías anteriores aunque con un desafío titánico por delante.
El cuarto año de Toyota en la categoría reina fue especial ya que llegó el primer podio y se completó una temporada fantástica con cinco presencias entre los tres primeros y un cuarto puesto final con Jarno Trulli y Ralf Schumacher, sólo por detrás los grandes equipos de la Fórmula 1.
Parecía que llegaba el gran momento para el equipo japonés con base en Alemania pero los constantes cambios de normativas y la congelación de motores jugaron en contra de un equipo en pleno crecimiento. A pesar de la difícil situación, el equipo siguió empujando y en 2009 llegó a ocupar brevemente el segundo puesto en la general.
Finalmente, el último año de Toyota en la Fórmula 1 sirvió para igualar el récord de cinco podios en una temporada y llegar a la quinta posición final en un año convulso dentro de la máxima categoría.
Finalmente el TF109, que logró una sensacional primera fila en el Gran Premio de Bahréin de 2009, sería el último coche de Toyota en competir puesto que, con una industria del automóvil en pleno cambio, se decidió que había otros lugares donde tenía más sentido, y sobre todo más relevancia, competir. El futuro de Toyota no andaba lejos de los circuitos.
De forma paralela al programa de su propio equipo, Toyota proporcionó motores cliente a varios equipos entre los que se encontraron Jordan Grand Prix, Midland F1 Racing y Williams F1 Team.
A lo largo de los cinco años, de 2005 a 2009, en que los motores Toyota fueron usados por estas escuadras, sus mejores resultados fueron un total de un podio para Jordan y tres para Williams, que en 2007 logró finalizar la temporada en cuarta posición, dos puestos por delante de Toyota. Cuando la marca se retiró de la Fórmula 1, también dejaron de servir sus motores a otros equipos.
Incluso tras anunciar su retirada de la categoría reina a finales de 2009, existió la posibilidad de que Toyota estuviera en 2010 en la categoría a través de un proyecto de equipo privado aunque finalmente no se llegó a un acuerdo definitivo entre ambas partes. También Hispania Racing Team intentó usar el TF110 pero no fue posible por razones económicas.
