Chez Lotus, au sein d’une équipe capable de jouer régulièrement la victoire, Senna confirme immédiatement son potentiel en remportant le Grand Prix du Portugal, disputé le 21 avril 1985 sous un déluge à Estoril. Senna profite des 800 chevaux de son moteur Renault V6 turbocompressé pour réaliser sept pole positions lors de la saison 1985. Gérard Crombac, fondateur du journal spécialisé dans la course automobile et dans l’automobile sportive Sport Auto, ne tarde pas à le comparer à son défunt ami Jim Clark, double champion du monde de Formule 1.
Senna remporte sa seconde victoire de la saison sur le sélectif tracé de Spa-Francorchamps. Chez Lotus, Senna est particulièrement apprécié car, outre ses qualités de pilotage, il fait preuve d’une acuité rare dans le dialogue technique avec les ingénieurs.
La Lotus 99T numéro 12 pilotée par Senna en 1987
En 1986, Senna poursuit son apprentissage aux côtés des ingénieurs français Gérard Ducarouge et Bernard Dudot. À l’issue de sa victoire en Espagne, il s’empare de la tête du championnat et la conserve jusqu’au septième Grand Prix de la saison, le Grand Prix de Détroit, qu’il remporte. Grâce à ses deux victoires, il se classe quatrième du championnat du monde avec 55 points à la fin du championnat, devancé par Alain Prost sur McLaren-Porsche (72 points) et le duo Nigel Mansell-Nelson Piquet sur Williams-Honda (70 et 69 points).
En 1987, suite au retrait de Renault, Lotus signe avec le motoriste japonais Honda et change de sponsor : la livrée noire et or est remplacée par le jaune. Senna connaît une saison difficile à cause principalement de la nouvelle technique de « suspension active » de sa Lotus 99T. Il décroche néanmoins la première de ses victoires à Monaco et remporte une nouvelle fois le Grand Prix de Detroit, qui reste la dernière victoire de Lotus en Formule 1. S’il monte sur huit podiums au cours de l’année, il ne termine que troisième du championnat, perdant la place de vice-champion à l’issue du dernier Grand Prix où, second sous le drapeau à damier, il est disqualifié pour freins non conformes.