Après une période de transition entamée en 1998 et marquée par une présence non officielle via son sous-traitant Mecachrome puis Supertec, Renault décide de revenir en Formule 1 en tant qu'équipe complète en 2002, après avoir racheté Benetton Formula en 2000.

Un retour effectué en deux étapes puisque le losange refait son apparition dès 2001 en plaçant ses logos sur la Benetton B201, puis Renault lance sa nouvelle équipe en 2002, en supprimant le nom "Benetton" et en y imposant ses couleurs.

À l'image des précédents passages dans la discipline, le losange opte pour un moteur inédit. Cette fois-ci, Renault mise sur un V10 à angle large à 111°, un régal pour les créateurs de châssis, un calvaire pour les motoristes en raison d'une fiabilité précaire.

L'arrivée d'un nouveau règlement dés 2004 qui impose l'utilisation d'un moteur durant tout le week-end, oblige Renault à modifier l'architecture de son bloc propulseur, et revient à une solution connue, un V10 à 72°.

Dés 2006, le constructeur français utilise un V8, du fait d'une nouvelle réglementation moteur.

Au cours de cette période, Renault a remporté quatre titres de Champion du Monde des Constructeurs et des Pilotes.