Foi seu primeiro carro na Fórmula 1, apesar de Senna ter usado o monoposto apenas nas primeiras quatro corridas daquela temporada 1984, somando dois sextos lugares na África do Sul e na Bélgica.
Foi com o novo carro da Toleman que o brasileiro conseguiu o famoso pódio na corrida chuvosa em Mônaco. Além disso, conquistou mais dois terceiros lugares, na Grã-Bretanha e em Portugal.
A Lotus carregava um motor Renault. Com o monoposto, ele conseguiu uma vitória já em sua segunda corrida, em Portugal, antes de cair em uma sequência de sete provas consecutivas sem pódios. Voltou ao top-3 na Áustria com o segundo lugar, iniciando uma série de cinco pódios, incluindo uma vitória na Bélgica.
Em sua segunda temporada com a Lotus, a equipe usou novamente o motor Renault V6. Os resultados chegaram: seis pódios, incluindo vitórias de Espanha e Detroit, nas oito primeiras corridas. No final, Senna somou 11 pódios para terminar em quarto entre pilotos.
Com o Lotus 99T, já com motor Honda, o piloto ficou em terceiro lugar no campeonato de pilotos. Durante o ano, ele somou duas vitórias, quatro segundos lugares e dois terceiros. Essa foi a melhor posição de qualificação até então para o brasileiro.
Em seu primeiro ano com a McLaren, seu carro foi o MP4/4, com motor Honda. Já em sua segunda corrida, Senna venceu o GP de San Marino. Depois de abandonar em Mônaco, obteve um segundo lugar no México, iniciando série de oito pódios consecutivos, incluindo seis vitórias. No GP do Japão, ele subiu novamente ao topo do pódio e conquistou seu primeiro campeonato na F1.
Em sua segunda temporada com a McLaren, Senna guiou o MP4/5, impulsionado pela Honda. Foi o ano da intensificação da rivalidade com Alain Prost. No decorrer da temporada, ele somou seis vitórias e um segundo lugar na Hungria.
A terceira temporada de Senna pela McLaren marcou a saída de Alain Prost para a Ferrari, o que fez com que os números dos carros britânicos fossem alterados. O francês levou consigo o projetista Steve Nichols. Por isso, a McLaren fez alterações no seu carro do ano anterior, com novidades no corpo e na asa traseira. Deu certo: ganhou o Mundial de Construtores e Senna reconquistou o título.
O MP4/6 impulsionado por um Honda V12 foi o último carro com o qual Senna brigou frequentemente por vitórias na McLaren. O início da temporada deu-lhe quatro vitórias. Depois, dois terceiros lugares, no México e na França. Os triunfos na Hungria, Bélgica e Austrália, com os segundos lugares de Itália, Portugal e Japão, deram a ele seu terceiro e último título mundial na Fórmula 1.
A McLaren começou a temporada com uma atualização do chassi de 1991 na África do Sul e no México, onde Senna conseguiu o terceiro lugar. No Brasil, veio o novo carro MP4/7, para as restantes 14 datas do campeonato. Senna ainda ganhou três GPs (Mônaco, Hungria e Itália) e três pódios (San Marino, Alemanha e Portugal), terminando em quarto no campeonato vencido por Nigel Mansell.
Com o novo motor Ford, Senna começou sua última temporada com a McLaren ao volante do MP4/8. O início da temporada permitiu-lhe três vitórias e dois pódios nas primeiras seis corridas de 1993. No fim do ano, ainda venceu no Japão e na Austrália.
Em seu desejo de vencer seu quarto campeonato mundial, Ayrton Senna mudou para a Williams em 1994. Entretanto, perdeu a suspensao eletrônica de seu antecessor em virtude das novas regras da F1 e ficou desvantagem. Em seu terceiro GP com o FW16, Senna faleceu após forte batida na curva Tamburello, em Imola.
