Avec Toro Rosso, Dietrich Mateschitz devient le premier homme à diriger deux équipes de F1 courant simultanément. Après une bonne vingtaine d'années de présence en Formule 1, l'équipe Minardi disparaît. Elle a été rachetée pour 35 millions de dollars par Dietrich Mateschitz, le patron de Red Bull Racing, et rebaptisée Toro Rosso afin de garder son identité italienne.

Cependant, Mateschitz ne garde que quelques mois le plein contrôle de cette équipe. Début 2006, avant même le début de la saison, il vend 50% de ses parts à l'ancien pilote autrichien Gerhard Berger, qui devient ainsi copropriétaire. De son côté, Franz Tost est nommé directeur sportif.

Deux équipes de F1 en même temps, c'est l'idéal pour donner un volant de titulaire aux deux pilotes remplaçants Vitantonio Liuzzi, qui a assuré un court intérim en 2005 à la place de Klien chez Red Bull, et l'américain Scott Speed dont le rôle était alors limité aux essais du vendredi. La monoplace, la STR01, une simple évolution de la Red Bull de 2005, est loin d'être compétitive. D'autant plus qu'elle est équipée d'un moteur Cosworth V10 bridé pour ne pas concurrencer les autres monoplaces équipées de V8.

Bref, il n'a pas grand-chose à attendre de cette saison, mais les deux pilotes donnent leur maximum pour rentrer dans les points. En Australie, Speed termine huitième avant qu'une pénalité ne le relègue à la neuvième place. C'est Tonio Liuzzi qui offre le premier point de son équipe lors de la course américaine...mais en finissant avant-dernier ! Mais outre ces deux exceptions, le reste de la saison voient les monoplaces reléguées bien loin des vainqueurs, surtout en fin d'année où le manque de développement de la monoplace se fait cruellement ressentir.

La saison 2007 s'annonce meilleure pour Toro Rosso. L'équipe bénéficie en effet de la même monoplace que Red Bull (la RB3 renommée STR02) et surtout d'un moteur V8 Ferrari. Côté pilotes, Liuzzi et Speed sont confirmés, même si Berger aurait préféré engager Sébastien Bourdais, mais ce dernier avait un contrat en ChampCar pour cette saison.

Malheureusement, la saison sera décevante. La monoplace ne se montrera pas à la hauteur des espoirs placés en elle et, de plus, sa fiabilité sera plus qu'hasardeuse. Pour ne rien arranger, Liuzzi et surtout Speed ne vont guère se montrer performants en course. Après un GP d'Europe cauchemardesque qui a vu les deux pilotes sortir au même endroit sous la pluie, ils sont sérieusement pris à partie par leurs patrons dans les stands. Franz Tost va même jusqu'à frapper Scott Speed, qui est débarqué à l'issue de cette course. Il est remplacé par le jeune espoir allemand Sebastian Vettel, transfuge de chez BMW. Peu de temps après, on annonce le remplacement de Liuzzi par Bourdais à l'issue de cette saison.

La deuxième moitié de l'année sera meilleure pour l'équipe et au GP du Japon, sous le déluge, Vettel va faire des merveilles. L'Allemand va ainsi se hisser en haut de peloton et même mener un temps la course avant de tomber en troisième position. L'équipe peut alors espérer obtenir son premier podium mais hélas, Vettel va s'accrocher avec Webber peut avant l'arrivée. Mais une semaine plus tard à Shanghai, toujours sous le pluie, l'écurie est enfin récompensée de ses efforts : Vettel finit quatrième et Liuzzi sixième. Ces huit points, les seuls de la saison, offrent à l'équipe la septième place au classement constructeur.

En 2008, Toro Rosso refait confiance au jeune allemand Sébastien Vettel et engage Sébastien Bourdais, le quadruple champion de Champ Car . Débutant la saison avec une évolution du modèle de 2007, Toro Rosso ne brille pas directement. Bourdais réussit tout de même à marquer les esprits dès le GP d'Australie, grand prix chaotique, en occupant la 4e place et résistant sans rougir à la McLaren de Kovalainen et la Renault d'Alonso pendant une poignée de tours avant de voir son moteur Ferrari explosé. Cependant, le nombre d'abandons étant important, il marque deux précieux points pour son premier Grand Prix. Mais pour les grands prix suivant, la Toro Rosso fera moins d'étincelle, et sera souvent reléguée en fond de grille et en fin de classement.

A Monaco apparaît alors enfin la tant attendue STR3. Vettel se qualifie directement en Q2 mais doit rétrograder de 5 places pour un changement de boîtes. Ce qui ne l'empêchera pas de terminer la course à une brillante 5e place, bien aidé par les conditions climatiques difficiles qui touchent la principauté en ce weekend end de mai. Mais peu à peu la STR3 monte en puissance, et à Valence, les deux monoplaces italiennes se qualifient en Q3, Vettel signant même le meilleur temps du weekend end en Q2 ! C'est en trombe que l'écurie finira la saison, récoltant des points à chaque grand prix. L'apothéose aura lieu à Monza, où Vettel signera sous une pluie battante la première pole de l'écurie, avant de signer le lendemain la première victoire de Toro Rosso ! A la fin du championnat, Toro Rosso est 6e et se paie même le luxe d'être classé devant l'écurie Red Bull Racing...

Vettel parti rejoindre l'écurie-mère Red Bull, c'est le pilote suisse Sébastien Buemi qui a été choisi pour le remplacer. Après un long suspens, Toro Rosso renouvelle sa confiance en Sébastien Bourdais. Quant à Gerhard Berger, il quitte l'équipe et revend ses parts à Red Bull.

Pour cette nouvelle saison, les Toro Rosso espèrent se battre à nouveau pour les points. Toutefois, un exploit est toujours réalisable avec leur nouveau pilote Sébastien (encore un) Buemi. La saison commence très bien pour la petite écurie italienne. Buemi marque ses premiers points à Melbourne profitant de l'accrochage entre Vettel et Kubica dans les derniers tours. Bourdais en profite également et finit huitième, juste derrière son coéquipier. Malgré ce bon résultat, Toro Rosso ne brillera pas autant que l'année passée.

Buemi obtient tout de même une belle huitième place sous la pluie en Chine. Bourdais fait de même à Monaco. Mais le Français ne parvient pas à élever son niveau et est souvent battu en qualifications par son coéquipier. Par conséquent, les rumeurs s'intensifient sur son futur départ. Le Grand Prix d'Allemagne sera la course de trop et Bourdais est viré au soir de l'épreuve après un nouveau problème mécanique.

De son côté, Buemi essaye tant bien que mal de faire quelque chose avec le matériel qu'il dispose. Mais le Suisse ne décolle pas du fond du classement et ne peut démontrer l'étendue de son talent. Bourdais est donc remplacé par le très (trop ?) inexpérimenté Jaime Alguersuari qui devient le pilote le plus jeune de l'histoire de la Formule 1 à participer à un Grand Prix, à l'âge de 19 ans 4 mois et 3 jours, battant ainsi le vieux de record de Mike Thackwell. Quelques points viendront s'ajouter au compteur de Toro Rosso grâce à Buemi qui obtient la septième place au Brésil puis la huitième à Abu Dhabi. Alguersuari enchaine de son côté les abandons dont une violente sortie de piste au Japon dont il en sortira indemne.

Toro Rosso finit la saison 2009 à la dixième et dernière place au championnat constructeur avec huit maigres points soit près de trois fois moins qu'en 2008 !

En 2010, une nouvelle réglementation oblige Toro Rosso à construire son propre châssis. Pour cela Franz Tost investit dans une nouvelle soufflerie et constitue des bureaux d'étude, faisant enfin de Toro Rosso une équipe à part entière. Ce qui n'empêche pas la nouvelle STR5 de ressembler beaucoup à la Red Bull RB6. Côté pilotes, Buemi et Alguersuari sont reconduits, constituant à respectivement 22 et 20 ans le plus jeune duo de la saison.

Les performances sont une nouvelle fois en demi-teintes. Tandis que Red Bull domine désormais la Formule 1 avec son écurie mère, la petite Scuderia reste engluée en milieu de peloton. Ainsi les deux pilotes ne peuvent-ils obtenir que quelques points par-ci par là. La huitième place de Buemi au Canada est le meilleur résultat de la saison. Le Suisse est par ailleurs assez décevant et se fait sérieusement malmené par Alguersuari. Le jeune Espagnol, étonnamment solide et compétitif, prend de plus en plus d'assurance, et est même en fin de saison le vrai leader de l'équipe. Finalement Toro Rosso finit de nouveau dernière classée, avec seulement treize points, mais devance malgré tout les trois nouvelles équipes: Virgin, Lotus et Hispania.

Pour 2011 Tost choisit de reconduire Buemi et Alguersuari, mais leur adjoint comme pilote de réserves l'Australien Daniel Ricciardo, qui pilote la STR6 lors des essais du vendredi. A vrai dire, Ricciardo est chargé officieusement de remplacer au pied levé l'un des titulaires s'il venait à défaillir. Après de bons essais hivernaux, l'équipe italienne espère pour cette saison grimper dans la hiérarchie des « moyennes équipes », où ses rivales sont Williams, Force India et Sauber.