Niin kauan kuin ihmisillä on ollut vapaa-aikaa, on ollut myös erilaisia harrastuksia. 1600- ja 1700-luvuilla naamiaiset olivat Euroopan kuninkallisten suosiossa, ja 1900-luvun Suomessa urheilu oli erittäin suosittu ajanviete niin kesällä kuin talvellakin. Kun autot kehitettiin ja ne tulivat suurien massojen ulottuville, alkoi autojenkin ympärille kehittyä erilaista kilpa- ja harrastetoimintaa.
Juuret
Vuonna 1950 perustettiin Formula 1 -sarja, joka on muuttunut aikojen saatossa huomattavasti. Sen juuret ovat GP-kilpailuissa, jotka yleistyivät 1920- ja 1930-luvun Euroopassa. Vuonna 1950 nämä kisat koottiin yhden sarjan alle. Sarjan alkuvuosina menestystä niittivät pääasiassa italialaiset valmistajat, mutta myös ranskalaiset ja britit olivat kisassa mukana. Tunnetuimpia kilpailijoita alkuvuosina olivat Juan Manuel Fangio ja Alberto Ascari.
1960-luku
1960-luvulla keksittiin sijoittaa moottori auton takaosaan, jolloin painopiste saatiin alemmaksi ja ohjattavuus parani. Vuonna 1962 Porsche tuli mukaan, mutta vetäytyi yhden kilpailun voitettuaan. Samana vuonna Lotus esitteli monokokkityyppisen autonsa, jota pidettiin moottorin taakse sijoittamisen kaltaisena läpimurtona.
1970-luku
1970-luvun vaihteessa alettiin kisoissa nähdä ensimmäisiä sponsoreita. Samaan aikaan autot saivat myös siipiä ja muita ilmanohjaimia pidon parantamiseksi. 1970-luvun puoliväli oli Ferrarin ja Niki Laudan menestyksen aikaa. Vuonna 1976 Lauda ajoi vakavan kolarin, josta hän selvisi vain niukin naukin. Hän kuitenkin palasi nopeasti menestykseen.
1970-luvun loppupuoli oli turbojen ja downforcen aikaa. Ensimmäinen turbomoottorit formuloihin tuonut talli oli Renault. Turbomoottorit olivat tehokkaampia, mutta kalliita. Ne jakoivat lajin kahtia, ja kiistat johtivat jopa kilpailujen peruuttamiseen.
1980-luku
Vuonna 1983 kahden leirin kiistat saatiin lopulta sovittua Concorde-sopimuksella. 1980-luvulla nähtiin lajin ensimmäinen suomalaismenestyjä, kun vuonna 1982 Keke Rosberg kurvaili maailmanmestariksi. Kuten Otto Palojärvi kuvailee Uuden Suomen artikkelissa, oli suhtautuminen lajiin tuolloin vähättelevää ja irvailevaa, mutta Keken menestys käänsi median mielipiteen. Keken kasvaneesta arvostuksesta kertonee jotain se, että hän voitti Vuoden urheilijan tittelin Matti Nykäsen nenän edestä.
Vuosikymmenen loppupuolella turbomoottoreiden kehitys kiihtyi, mikä johti useisiin kuolemaan johtaneisiin onnettomuuksiin nopeuksien kasvaessa. Tunnetuin 1980-luvulla menehtynyt kuljettaja lienee Gilles Villeneuve, jota pidettiin eräänä kaikkien aikojen lahjakkaimmista kuljettajista, vaikka hän ei lyhyeksi jääneen uransa aikana ennättänytkään voittamaan maailmanmestaruutta.
Kuolemaan johtaneet onnettomuudet johtivat lopulta moottorien tehon rajoittamiseen ja turbojen kieltämiseen vuonna 1989. Vuosikymmenen menestyjiä olivat Alain Prost, Nigel Mansell ja kenties historian legendaarisin kuljettaja, brasilialainen Ayrton Senna. Prost ja Senna olivat kenties sarjan tunnetuin kilpakaksikko, eikä sääntörikkomuksilta vältytty kummankaan kuljettajan osalta kilpailujen tiimellyksessä.
1990-luku
Kilpailu jatkui aina vuoteen 1994 asti, jolloin Prost jätti kilparadat. Laji oli pitkään säästynyt kuolonkolareilta moottoreiden tehon rajoittamisen ansiosta, ja autojen uskottiin olevan turvallisia. Kuitenkin Imolan musta viikonloppu vuonna 1994 osoitti, että turvallisuudessa on edelleen parannettavaa. Harjoituksissa Rubens Barrichello sai monet pidättämään hengitystään, kun hän miltei paiskautui autoineen katsomoon onnettomuudessaan, mutta jäi kuitenkin henkiin ja palasi kilparadoille. Seuraavat päivät olivat lajin kannalta katastrofaalisia, kun ensin Roland Ratzenberger törmäsi kovalla vauhdilla seinään ja kuoli aika-ajoissa, ja kisassa formulamaailma menetti lajilegenda Ayrton Sennan.
Nämä onnettomuudet pakottivat lajiliiton toimimaan, ja turvallisuus parani. Mika Häkkisen onnettomuuden jälkeen ei enää nähty vakavia kolareita. Häkkinen toipui Adelaiden kolaristaan ja nousi maailmanmestariksi vuosina 1998-1999. 1990-luvun loppupuoli ja 2000-luvun alku olikin muulta osin Ferrarin ja Michael Schumacherin dominointia.
2000-luku
2000-luvun puolivälissä nousivat uudet kuljettajat Kimi Räikkösen ja Fernando Alonson johdolla. Tämän jälkeen menestystä ovat niittäneet mm. Nico Rosberg, Lewis Hamilton ja Sebastian Vettel. Kaudella 2014 turbomoottorit tekivät paluun, ja Jules Bianchi kolaroi työkoneen kanssa menehtyen seuraavana vuonna.