Malgré le bouleversement technologique que représente le passage du V10 au V8, Renault garde sa dynamique de victoires pour devenir également le motoriste le plus titré de cette nouvelle ère.
Après avoir remporté le titre mondial en 2005 avec Fernando Alonso et son bloc V10, le Renault F1 Team conserve sa couronne en 2006. Propulsés par leur moteur V8 Renault, Alonso remporte sept Grands Prix et s’impose chez les Pilotes tandis que Giancarlo Fisichella décroche un succès, aidant Renault à s’adjuger un second titre consécutif en championnat Constructeurs.
En parallèle, Renault continue à fournir d’autres écuries. En 2007, le Losange signe un nouveau partenariat moteur avec Red Bull Racing, qui ne tarde pas à se mettre en évidence. Dès 2009, Sebastian Vettel offre à Red Bull sa première victoire en Formule Un et contribue à la place de vice-championne du monde Constructeurs décrochée par l’écurie. L’année suivante, Mark Webber et Sebastian Vettel, les deux pilotes Red Bull, se placent dans la course au titre dès le début de la saison. Vettel sort finalement vainqueur et devient le plus jeune champion du monde de l’histoire du sport, tandis que l’association Red Bull-Renault est sacrée chez les Constructeurs.
En 2010, Renault amorce son retrait en tant que constructeur. La saison suivante marque ainsi le début d’un nouveau chapitre de l’histoire de la société : le groupe reprend son activité première de motoriste et revend ses parts du Renault F1 Team, qui devient Lotus Renault GP. En parallèle, le Losange fournit également des moteurs au Team Lotus.
Vettel demeure intouchable au championnat du monde Pilotes, battant tous les records pour décrocher sa deuxième couronne à quatre Grands Prix du terme de la saison. Renault propulse également Red Bull Racing vers son deuxième titre Constructeurs d’affilée.
L’association Red Bull-Renault poursuit sa moisson de succès en 2012, Vettel devenant le plus jeune triple champion du monde de l’histoire de la F1. L’écurie s’assure également une troisième couronne, tandis que Lotus F1 Team retrouve le chemin du succès en s’imposant avec brio à Abou Dhabi. L’écurie Williams revient quant à elle dans le giron Renault pour la première fois depuis 1997. Il ne faut pas plus de cinq courses à l’association pour revenir au sommet, Pastor Maldonado signant un succès probant en Espagne. Si l’on y ajoute Caterham F1 Team – le nouveau nom du Team Lotus –, les quatre équipes motorisées par Renault terminent dans le top 10 du championnat Constructeurs.
Si 2012 est une saison remarquable, 2013 l’est encore plus. Red Bull domine largement et conserve ses deux titres. C’est la première fois en vingt ans qu’un partenariat constructeur-motoriste connaît un tel succès ininterrompu. Cette performance n’a d’ailleurs été réalisée qu’une seule fois auparavant (avec McLaren et Honda entre 1988 et 1991).
La victoire du Lotus F1 Team lors de la manche inaugurale en Australie porte à 14 le nombre de succès des moteurs Renault (pour 916 points engrangés), durant la dernière saison de l’ère des moteurs V8.
Tout au long de cette période, le bloc développé par les quelques 250 ingénieurs de Viry-Châtillon n’a cessé de dominer. Les statistiques sont éloquentes : 5 titres de champions du monde décrochés avec deux écuries différentes – Red Bull Racing (2010-2011-2012-2013) et Renault F1 Team (2006) –, plus de 40% des courses remportées et un nombre record de pole positions. Plus que jamais, Renault a placé la barre très haut.