Toyota eut beau investir beaucoup d'argent, les performances ne se reflétèrent pas. Ce n'est finalement uniquement en 2005 que les voitures se révélèrent performantes.

En 2002, Toyota est alors la dernière écurie à arriver en Formule 1. L'écurie engage Mika Salo, qui a déjà couru en Grand Prix, et Allan McNish, vainqueur des 24 heures du Mans en 1999. Toyota réussit à inscrire son premier point lors de sa première course en Australie. Mais hormis un autre point inscris au Brésil, le score n'évoluera plus. Lors de la dernière course, McNish est victime d'un accident durant les essais qui l'empêche de participer à la course.

En 2003, l'écurie est en nette progression. Toyota engage Cristiano da Matta, fraichement couronné outre-Atlantique en CART, et le vétéran Olivier Panis. Da Matta termine cinquième en Espagne. Puis Toyota réalise un mini-doublé en Allemagne, Panis cinquième devant Da Matta sixième. En Grande-Bretagne, Toyota profite d'une course déjantée pour permettre au pilote brésilien de couvrir dix-sept tours en tête. Au final, Toyota se retrouve huitième. Par contre, les performances régressent en 2004, la TF104 n'est pas performante. Cela n'empêche pas, à Monaco, après l'abandon de onze voitures, de voir Da Matta sixième et Panis huitième. Aux États-Unis, pour son 150e GP, Panis décroche la cinquième place. Une nouvelle version de la monoplace apparaît en senconde partie de saison, mais pas des plus performantes. Da Matta est limogé, remplacé par Zonta, puis par Trulli. Panis ne court pas la dernière épreuve, remplacé par Zonta. Toyota reste huitième.

En 2005, en revanche, les Toyota sont en forme. Jarno Trulli et Ralf Schumacher réaliseront chacun de leur côté des classements plus qu'honorables, permettant à la firme nippone de venir se battre pour la troisième place au championnat constructeurs avec Ferrari. Une place perdue, peut-être à cause de la course d'Indianapolis, où Schumacher fut victime d'une crevaison dangereuse. Les voitures équipées de Michelin se retirent alors après le tour de formation, alors que Trulli avait réalisé la première pole position de Toyota ! La saison 2006 s'annonçait donc sous de bien meilleurs auspices que les années précédentes, mais au final, la réussite n'est pas aussi importante que l'on aurait pu avoir. Un podium et quelques places d'honneur certes, mais aussi la défaite au championnat face à l'éternel concurrent Honda.

En 2007, Toyota avait (encore) l'intention de se ressaisir, et continuait de faire confiance à son tandem Ralf Schumacher-Jarno Trulli, mais les performances ne furent ni meilleures, ni pires... Alors que Jarno Trulli arrachait de belles positions sur la grille, il en perdait automatiquement le bénéfice dès les premiers tours. Un problème récurrent. Au final, deux sixièmes places, et cette même sixième place au championnat des constructeurs. Toyota a bien du mal à se désengluer du peloton.

Pour la nouvelle saison 2008, Ralf Schumacher a quitté la firme nippone d'un commun accord et c'est Timo Glock, champion de GP2 2007, qui sera aux côtés de Jarno Trulli dans une écurie qui se donne deux années supplémentaires pour réussir. Toyota espère donc faire mieux que 2007 et commence bien son championnat avec une belle quatrième place de Trulli en Malaisie. L'Italien glane des points çà et là tandis que l'Allemand tarde à s'adapter, jusqu'à signer une belle quatrième place à Montréal, suivi de Trulli en sixième position.

Toyota continue dans sa lancée avec un podium en France grâce à Trulli. L'écurie nippone connait une seconde partie de saison plus faste, avec notamment une superbe 2e place de Timo Glock en Hongrie. Pour l'ultime course de la saison 2008, les deux Toyota finiront dans les points, Trulli huitième et Glock sixième. Ce dernier faillit même coûter le titre à Hamilton et l'offrir à Massa...

Toyota conclut ainsi une saison en-dessous de se espérances et vise la victoire en 2009.

Ainsi la saison 2009 commence parfaitement bien pour l'écurie nippone puisque Trulli parviendra à monter sur le podium alors que Glock finit quatrième. Les deux pilotes s'élançaient pourtant des stands ! Toutefois, Trulli a dû attendre une semaine la validation de son podium après un mensonge de Lewis Hamilton à propos du tour sous Safety Car dans les derniers tours de la course. Glock et Trulli inversent les rôles en Malaisie, Glock monte sur le podium et Trulli finit quatrième après que la course a été interrompu par l'orage. Toyota connait son premier échec en Chine où Trulli abandonne et Glock finit tout de même septième.

Puis vint Barhein où les espoirs de première victoire furent au plus haut. En effet, les Toyota s'emparent de la première ligne, une première pour l'écurie ! Mais encore une fois, les monoplaces nippones vont dégringoler en course. Trulli, le poleman, monte sur le podium et Glock finit une nouvelle fois septième. Certes les deux Toyota sont encore dans les points, mais la victoire n'est toujours pas là. L'Espagne et Monaco marquent un arrêt dans la lancée de Toyota puisque aucune des deux voitures ne marquera le moindre point.

Il faudra donc attendre le Grand Prix de Turquie pour voir non pas une mais deux Toyota dans les points avec Trulli quatrième et Glock huitième. A Silverstone, le scénario a failli se répéter, mais seul Trulli rentrera dans les points avec la septième place, Glock échouant à deux dixièmes de la huitième place. Après un score vierge en Allemagne, les pilotes Toyota finissent à nouveau tous les deux dans les points avec cette fois-ci Glock devant Trulli. L'allemand finit sixième, Trulli est huitième. Mais l'écurie nippone semble avoir mal vécu ces quatre semaines de repos puisque aucune des Toyota ne finira dans les points pour les trois Grand Prix suivants.

Singapour sera la course de la délivrance avec la belle deuxième place de Timo Glock. Puis Toyota récidive avec le plus beau podium de la saison pour l'écurie nippone, celui de Trulli (deuxième) à Suzuka. Toyota tirera tout de même un sentiment mitigé de ce weekend japonais puisque Timo Glock se blesse après une violente sortie de piste et ratera la fin de la saison. Ainsi Toyota fait appel à son troisième pilote, Kamui Kobayashi, qui va réaliser un fantastique premier Grand Prix en malmenant le futur champion du monde Jenson Button mais se fera également remarquer en envoyant son compatriote kazuki Nakajima dans le mur ! Il finira à la porte des points. Pour le dernier Grand Prix de la saison à Abu Dhabi, Kobayashi va cette fois-ci réaliser la course parfaite en finissant sixième devant Trulli septième.

Toyota conclut une saison mitigée avec quelques podiums mais surtout aucune victoire. Finalement, l'écurie nippone, profitant de la crise mondiale dans l'industrie automobile, se retire du championnat du monde faute de résultat. En effet, l'écurie ne sera jamais parvenue à remporter la moindre victoire depuis son arrivée en 2002.