Takamoottoriset autot mullistivat F1-sarjan 60-luvulla. Auton painopiste saatiin entistä alemmaksi ja taaemmaksi. Kuljettaja istui entistä alempana. Autosta tuli näin matalampi ja aerodynamiikka parani. Siivekkeitä ilmestyi autoihin kauden 1968 aikana. Myös renkaat alkoivat kehittyä nopeasti, kun yhdysvaltalainen Goodyear tuli F1-sarjan rengastoimittajaksi kaudella 1965. Jo seuraavana vuonna sekä kuljettajien että valmistajien maailmanmestaruudet voitettiin Goodyearin kumeilla. Kun vuonna 1965 ajettiin vain viisi tuumaa leveillä renkailla, niin seitsemän vuotta myöhemmin leveyttä oli jo 14 tuumaa. Sileitä sliksirenkaita piti kuitenkin odottaa vielä seuraavan vuosikymmenen alkuun.
60-luvun sääntöuudistuksista tärkeimpiä oli pisteasteikon laajentaminen kuudenteen sijaan. Nopeimmasta kierroksesta ei saanut enää pistettä. Voitosta tulevaa pistepottia korotettiin yhdeksään. Vuosikymmenen loppupuolella vakiintui vapaasti hengittävän moottorin enimmäistilavuudeksi 3 000 kuutiosenttiä. Sama tilavuus on nykypäivän moottoreissakin. Autoille säädettiin minimipaino, joka oli aluksi 450 kiloa ilman polttoainetta.
60-luvun suurimmaksi formulasankariksi nousi skotti Jim Clark, jonka kyvyt eivät niinkään liittyneet auton säätämiseen, vaan ennen kaikkea ajamiseen. Hän oli yhtä autonsa kanssa. Clark oli synnynnäinen voittaja, luonnonlahjakkuus, joka ajoi autoaan kuin kiskoilla. Maailmanmestariksi hän ajoi kahdesti (1963, 65). Osakilpailuvoittoon hän ajoi 25 kertaa. Vain kerran hän jäi toiseksi. Lähes puoleen F1-kilpailuistaan hän lähti paalulta. Clark ajoi uskollisesti koko uransa ystävänsä Colin Chapmanin Lotus-tallissa. Lotuksen ratissa Clark sai surmansakin. Hänen autonsa syöksyi sateisella Hockenheimilla päin puuta renkaan räjähdettyä huhtikuussa 1968. On sanottu, että Clarkin kuolemaan päättyi suurten sankareiden aikakausi. Seuraavan sukupolven kuljettajat olivat enemmänkin tunteettomia ammattimiehiä kuin taisteluhengen ruumiillistumia.
Clarkin lisäksi 60-luvun kuskeista Graham Hill ja Stirling Moss kirjoituttivat nimensä muita kirkkaammin F1-historiaan. Sisukas ja peräänantamaton Graham Hill taisteli itsensä kaksinkertaiseksi maailmanmestariksi (1962, 68) vaikeista olosuhteista. Aloittaessaan uransa hänellä ei ollut mitään. Mies teki hanttihommia mekaanikkona etsien samalla aktiivisesti tilaisuuksia päästä ajamaan millä tahansa kilpa-autolla. Ja tilaisuuksia toden totta siunaantui.
Kahdeksantoista F1-kauden aikana Hill ehti ajaa 176 GP:tä. Hienoimmat hetkensä hän koki BRM- ja Lotus-autojen ratissa. Edes jalkojen katkeamiseen johtanut onnettomuus Yhdysvaltojen GP:ssä 1969 ei saanut Hilliä luopumaan moottoriurheilusta. Loppu tuli vasta, kun tallipäälliköksi siirtyneen Hillin ohjaama pienkone osui marraskuun 29. päivänä 1975 sankassa sumussa puunlatvoihin ja syöksyi maahan tuhoisin seurauksin. Graham Hill muistetaan paitsi tuplamaailmanmestarina, Monacon GP:n viisinkertaisena voittajana ja Damon Hillin isänä myös ainoana autourheilijana, joka on voittanut kaikki kolme legendaarisinta kilpailua: Le Mansin 24 tunnin ajot, Monacon GP:n ja Indianapolisin 500 mailin ajot.
Suurten sankareiden ulkopuolella nimensä F1-historiaan kaiverrutti myös italialainen Giancarlo Baghetti, joka voitti debyyttikilpailunsa Reimsin radalla Ranskassa 1961. Sittemmin kukaan muu kuljettaja ei ole pystynyt voittoon ensimmäisessä kilpailussaan. Uusiseelantilainen Bruce McLaren ei yltänyt omalla ajajaurallaan ennätyksiin, mutta hänen vaikutuksensa näkyy silti formula ykkösissä tänä päivänäkin. McLaren nimittäin perusti vuonna 1966 omaa nimeään kantavan tallin, joka sittemmin on noussut yhdeksi kaikkien aikojen menestyneimmistä.