L'équipe BMW Sauber est née du rachat par le grand constructeur BMW de l'équipe suisse présente en F1 depuis une bonne douzaine d'années.

En juin 2005, Peter Sauber annonce qu'un accord a été signé sur la prise de pouvoir totale du constructeur allemand BMW sur son équipe. Elle est dirigée par Mario Theissen qui décide d'engager comme pilote Nick Heidfeld, qui connaît déjà le moteur bavarois pour avoir piloter chez Williams en 2005. Le second pilote est Jacques Villeneuve, que Theissen aurait bien aimé renvoyer, mais le Québécois avait un solide contrat à faire valoir. Enfin, Robert Kubica a l'honneur d'être le premier pilote polonais de F1, en tant que n°3 et essayeur.

Pour sa première saison, l'équipe a des objectifs assez modestes et ne s'attend pas à des miracles. Pourtant, la F1.06 va se révéler être une bonne voiture, fiable et compétitive. Les BMW vont ainsi passer la saison à lutter pour arracher des petits points, et plus si possible. Ainsi, Heidfeld finit quatrième dès la troisième course en Australie et arrache même un premier podium sous la pluie en Hongrie, s'affirmant ainsi comme le leader de l'équipe. De son côté, Jacques Villeneuve ne démérite et accroche quelques points, mais ses relations avec Theissen sont très mauvaises. A Hockenheim, il est victime d'une violente sortie de route qui le contraint à déclarer forfait pour le GP de Hongrie. Theissen saisit ce prétexte pour le remplacer par Robert Kubica, et ce définitivement. L'équipe n'y perd pas au change, car le jeune Polonais se révèle immédiatement très rapide. A Monza, il se permet de mener la course et décroche la troisième marche du podium pour sa troisième course.

Au final, l'équipe termine cinquième du championnat constructeurs, une belle performance.

Pour 2007, l'équipe BMW-Sauber vise nettement plus haut et, dès l'intersaison, ses espoirs semblent se concrétiser au vu des excellents chronos réaliser lors des essais hivernaux.

A dire vrai, BMW sera en 2007 la troisième force du plateau, et ce du début jusqu'à la fin. En effet, si la F1.07 est bien plus rapide que les monoplaces du ventre mou du peloton (les Williams, Renault et autres Red Bull), elle reste très loin des invincibles Ferrari et McLaren-Mercedes. Ainsi, Heidfeld et Kubica vont passer toutes leurs courses dans un certain anonymat, souvent entre la quatrième et la huitième place du classement. Mais la bonne fiabilité de leur machine leur assure de nombreux points. Heidfeld va ainsi finir pas moins de quatorze fois dans les huit premiers ! Il montera également à deux reprises sur le podium, avec une seconde place à Montréal et une troisième position à Budapest. Au final, Quick Nick termine le championnat pilote au cinquième rang.

Quant à Kubica, s'il reste derrière son équipier en performance pure, il s'est toutefois affirmé en grand espoir. Il amassera également beaucoup de points, mais aucun podium. Sa saison a en fait été surtout marquée par son effroyable accident à Montréal, duquel il sort miraculeusement indemne. Au GP de Chine, il sera victime d'une grande déception puisqu'il pouvait offrir sa première victoire à l'équipe sur une piste humide, avant que sa boîte de vitesse ne rende l'âme.

Enfin, le pilote d'essais, le jeune Sebastian Vettel, remplit parfaitement son rôle et dispute même le GP des USA à la place de Kubica. Il finit bon huitième avant de partir chez Toro Rosso.

Avec le déclassement final de McLaren-Mercedes pour espionnage, BMW termine à la seconde place du championnat constructeurs avec deux fois moins de points que Ferrari...et en n'ayant signé que deux podiums ! Cette performance, après seulement deux saisons de F1, reste toutefois remarquable.

En 2008, toujours avec Heidfeld et Kubica, l'équipe poursuit sa progression. Si elle continue de se retrouver très régulièrement sur les podiums, elle signe enfin son premier meilleur tour en course à Sepang, sa première pole à Bahreïn et surtout sa première victoire ainsi que son premier doublé à Montréal ! L'écurie sera même temporairement en tête du championnat constructeurs après le grand prix de Bahreïn. Robert Kubica fut même capable, au moins jusqu'au Grand Prix de Chine, de lutter pour le titre pilotes. Enfin la F1.08 est d'une fiabilité à tout rompre et chaque grand prix de la saison voit au moins une des deux BMW rallier l'arrivée. L'écurie termine donc logiquement 3e du championnat constructeurs, loin devant Renault et finalement assez près du duo McLaren / Ferrari.

L'objectif de la victoire pour 2008 était atteint, les ambitions de Mario Thiessen pour 2009 sont désormais assez nettes: le titre. Et toujours avec le même duo indéboulonnable composé de Robert Kubica et Nick Heidfeld. D'autant plus que BMW Sauber a pris de l'avance sur ses concurrents lors des essais hivernaux en étant la première à rouler avec une voiture aux normes réglementaires 2009...

Mais en juillet 2009, BMW annonce son retrait à la fin de la saison pour des raisons économiques. L'équipe n'ayant pas signé les nouveaux Accord Concorde, elle se retrouve de plus mise sur le banc pour la saison 2010. Peter Sauber tente de sauver son équipe et négocie un rachat avec le groupe suisse Qadbak Investments. Mais ce dernier est accusé de malversations, ce qui n'arrange pas les affaires de l'équipe d'Hinwil.

En novembre 2009, BMW abandonne la piste Qadbak avant qu'il ne soit trop tard et demande à Peter Sauber de racheter l'écurie. Il accepte et, grâce au retrait de Toyota, la FIA offre à l'équipe la 13ème et dernière inscription pour le championnat 2010.

2010 marque donc un retour aux sources pour l'équipe suisse, qui garde le nom de BMW Sauber. Les C29 sont motorisées par Ferrari, comme c'était le cas entre 1997 et 2005. Sauber signe comme premier pilote le prometteur Japonais Kamui Kobayashi, transfuge de Toyota. C'est Pedro de la Rosa qui occupera le deuxième baquet.