Bij zijn debuut in 1964 verraste Honda de F1-wereld met zijn RA272 met 1,5 liter V12-motor. De meeste F1-wagens waren het gevolg van een samenwerking tussen een chassisbouwer en een motorfabrikant, maar Honda had zijn wagen volledig zelf ontworpen. Slechts twee andere teams werkten toen op dezelfde manier. De Honda motor was bijzonder ongewoon omdat hij dwars gemonteerd werd en omdat hij een zeer hoog toerental kon halen dankzij de ervaring van Honda in het ontwerpen van motoren voor motorraces waar hoge toerentallen gewoon de norm waren. In zijn tweede F1-seizoen won Honda al zijn eerste GP dankzij de Amerikaanse piloot Richie Ginther in de GP van Mexico van 1965.

De F1 schakelde toen over naar 3,0 liter motoren en in 1967 won John Surtees een GP bij het debuut van de Honda RA300, waarin Honda's V12-motor gecombineerd werd met een chassis dat in Engeland werd ontworpen door de gerenommeerde race-ingenieur Eric Broadley. In 1968 trok Honda zich terug uit de F1 om zich te concentreren op de toegang tot de Amerikaanse automarkt met zijn Civic, maar ook als blijk van respect na het dodelijke race-ongeval van de piloot Jo Schrier in een Honda.

In 1983 keerde Honda terug in de F1 als motorfabrikant met een enorm succesvolle campagne waarin het V6-, V10- en V12-motoren bouwde die vele races en kampioenschappen wonnen. In 1988 reden wagens met een Honda een bijna foutloos seizoen. Ze wonnen gewoon alle races op één na.

Honda zette zijn F1-activiteiten op non-actief in 1993 omdat alle doelstellingen toen al gehaald waren. In 2000 keerde Honda echter terug als motorfabrikant en even later had Honda weer een eigen F1-team. Jenson Button was goed voor talrijke opvallende prestaties met zijn Honda, maar won slechts één race, de GP van Hongarije in 2006.

Door de wereldwijde financiële crisis zette Honda zijn F1-activiteiten stop om zich volledig te concentreren op zijn auto's voor de weg. In 2015 keerde Honda echter terug als motorleverancier voor McLaren, Scuderia Toro Rosso (nu Scuderia AlphaTauri) en Red Bull Racing. Max Verstappen was goed voor de eerste Honda overwinning in het hybride tijdperk van de F1 in de Grote Prijs van Oostenrijk in 2019. Begin 2021 tekende Verstappen ook voor Honda's meest recente overwinning in Italië.

De as- en lagertechnologie van de turbomotoren van de HondaJet werd toegepast in de nieuwste MGU-H (Motor Generator Unit – Heat) van de F1-krachtbron die de warmte-energie van het uitlaatsysteem van de motor opvangt en hergebruikt. De voor de HondaJet ontwikkelde technieken voor het ontwerpen van compressoren en turbines werden toegepast op de turbocompressoren van de F1-motor. Dit heeft een efficiëntere werking en betere prestaties opgeleverd.

De in de Honda motorfietsen gebruikte cilinderplaat-technologie werd toegepast op de F1-motor om de betrouwbaarheid en het vermogen te verbeteren. Het in de Honda motoren van normale wegauto's gebruikte VTEC (Variable Valve Timing & Lift Control) systeem heeft een bijdrage geleverd tot het ontwerp van de hydraulische systemen in de F1-krachtbron.

De huidige F1-krachtbron produceert 20% meer vermogen dan de vroegere niet-hybride motoren, terwijl de CO2-uitstoot met 26% werd verminderd. De efficiëntie van de krachtbron is toegenomen van ongeveer 29% tot meer dan 50%.

De F1 stelt enorme, tegenstrijdige eisen aan de krachtbron van de wagen. Er is een hoog vermogen nodig voor snelle rondetijden en bij het inhalen, maar het brandstofverbruik is gereglementeerd zodat de motoren ook heel efficiënt moeten zijn. De deskundigheid die het optimaliseren van de F1-motoren opgeleverd heeft, werd toegepast op de besturingssystemen die de energie-efficiëntie van Honda's e:HEV i-MMD wegauto's verbeteren.

Honda heeft een grondige kennis van de prestaties van een turbocompressor verworven tijdens de ontwikkeling van de F1-motoren. Deze kennis zal een grote bijdrage leveren tot de verdere evolutie van de turbotechnologie in wegauto's. Het MGU-H systeem dat de efficiëntie van F1-motoren verbetert, zal in de toekomst wellicht ook worden gebruikt in auto's voor de openbare weg om nog meer te halen uit elke liter brandstof.

De auto-industrie wordt geconfronteerd met een omschakeling naar koolstofneutrale voertuigen. Honda heeft dit omschreven als een van de "belangrijkste overgangsperiodes van de laatste honderd jaar". Deze doelstellingen bieden enorme onderzoeks- en ontwikkelingsuitdagingen. Om deze uitdagingen op de beste manier te kunnen aannemen, heeft Honda zijn bedrijfsmiddelen voor R&D volledig geconcentreerd op de ontwikkeling van toekomstige motor- en energietechnologieën.

Concreet gezien worden vooral hybride wagens, batterij-aangedreven elektrische wagens zoals de nieuwe Honda e, en elektrische wagens op waterstof ontwikkeld en verfijnd. Als onderdeel van deze overgang heeft Honda in april 2020 een nieuw centrum gecreëerd voor Innovative Research Excellence, Power Unit & Energy dat de kennis die verworven werd in de F1, zal gebruiken om motoren en energietechnologieën verder te ontwikkelen.

Wat gebeurt er na het vertrek van Honda uit de F1?

Honda blijft motoren leveren in het seizoen van 2021. Zijn engagement met zijn partnerteams in dit laatste seizoen wordt geïllustreerd door de resultaten van de eerste race in Bahrain, waar Max Verstappen de poleposition pakte en op minieme achterstand als tweede eindigde in de door Honda aangedreven Red Bull RB16B.

Om de toekomst van deze teams veilig te stellen vanaf 2022, heeft Honda een overeenkomst gesloten met Red Bull om zijn F1-motortechnologie door te geven aan een nieuw bedrijf, Red Bull Powertrains. Red Bull Powertrains, gevestigd in Milton Keynes op de campus van het Red Bull F1-team, zal F1-motoren bouwen en onderhouden die zijn gebaseerd op Honda-ontwerpen. Honda verlaat de F1 dus als officiële fabrikant, maar zijn technologie van de hybride krachtbron blijft ook na 2022 actief in de race-wereld met Red Bull en AlphaTauri.