La Formula Uno se ha convertido con el paso del tiempo en un marco de referencia en cuanto al desarrollo de la tecnología punta. Esta evolución tecnológica en materia de mecánica y seguridad, en ocasiones, suele ser asimilada por la industria del motor. Las diferentes escuderías que conforman el panorama de la F1 suelen usar esta tecnología como bancos de pruebas para mejorar el rendimiento y seguridad de los monoplazas. Los especialistas aseguran que para mejorar un monoplaza incrementando un segundo su rendimiento suele suponer una inversión cercana a los quince millones de euros al año. Por ello, el gasto medio de cada equipo suele rondar los 60 millones de euros al año, aunque eso depende de cada escudería. Ferrari, por ejemplo, desembolsa unos quinientos millones de euros al año, resultado ser el 20 por ciento del mismo el destinado al gasto de los neumáticos.
La aerodinámica en la Fórmula 1 actual se convierte en un elemento fundamental. Los avances en aerodinámica sirve principalmente para dos cosas: conseguir una buena penetración del vehículo en el aire, y conseguir que el coche se pegue lo máximo posible al suelo. El equilibrio entre ambas, es el que determina si un monoplaza es competitivo o no. Un monoplaza con mucha carga aerodinámica (es decir, que se pegue mucho al suelo), consigue un paso por curva más rápido, mientras que con poca carga, se consigue una mayor velocidad punta en recta. Por tanto dependiendo de la geometría del circuito se debe mover ese punto de equilibrio para favorecer una u otra especificación. Para ello los ingenieros de los equipos usan el túnel de viento. A partir de los resultados obtenidos, se configura el coche usando alerones, pontones y demás artilugios aerodinámicos. Desde la prohibición del efecto suelo ha habido que adaptar la forma de calibrar la carga aerodinámica. Para ello la dinámica de fluidos ha sido fundamental. Con la ayuda del túnel de viento, se puede saber si en el contacto entre el aire y la carrocería se forman o no turbulencias.
El motor utilizado en la actualidad es un V8 (8 válvulas) de 2,4 litros de capacidad del carburador, a los que se consigue sacar alrededor de 750 CV. Ha sufrido una reducción con respecto al de años anteriores con el objetivo de reducir la potencia de los motores, para lograr menores velocidades punta, en aras de la seguridad de los pilotos. Estos motores usan una gasolina teóricamente convencional, aditivada para conseguir un RON máximo de 102 octanos. En el tubo de escape se llegan a alcanzar los 900ºC. Por ello un motor de Fórmula 1 no resiste más de 1000 kilómetros. A partir del Gran Premio de Japón del año 2006, y para las posteriores temporadas 2007, 2008 y 2009, los motores sufren un proceso de congelación en su evolución, es decir, que no pueda realizarse una evolución específica en su diseño base en todo ese periodo, cuyo objetivo es el aminoramiento del gasto económico de desarrollo en los motores. Además se introduce la norma de que los motores deberán de regularse a un máximo de 19.000 revoluciones por minuto (r.p.m), para conseguir una mayor igualdad de mecánicas y mejora del espectáculo según la FIA.
La transmisión de la potencia del motor de un Fórmula 1 hasta las ruedas, se hace a través de una caja de cambios semiautomática secuencial. Estas cajas de cambios no precisan de un pedal de embrague para cambiar el desarrollo. El piloto sólo tiene que accionar unas levas situadas bajo el volante para subir o bajar marchas. En la actualidad todos los monoplazas tienen 7 marchas, más la marcha atrás. Debido a la alta potencia de un motor de Fórmula 1, la transmisión de ésta a las ruedas esta controlada electrónicamente, para evitar derrapes producidos por una excesiva aceleración.
En 1996 Ferrari introduce un sistema revolucionario de volante con toda la información necesaria para el piloto, como gasto de combustible y mezcla de este, control de suspensión, par motor, como cambio de marchas, control de frenos, etc. Desde ese entonces ese sistema ha sido utilizado por todos los equipos de F-1. Están hechos de Fibra de carbono con sujetadores laterales anti-deslizantes y pueden ser retirados por el piloto para que así pueda salir, debido a la estrechez del habitáculo.
La telemetría es un sistema que permite registrar y transmitir a boxes una gran cantidad de datos para su análisis sobre el chasis y el motor. Desde la temporada 2002 se pueden transmitir datos al vehículo. Esto implica poder ajustar a distancia algunos parámetros del vehículo, permitiendo así que los técnicos liberen a los pilotos de determinadas tareas. Este sistema detecta los problemas antes de que tengan consecuencias graves (por ejemplo, pérdida del líquido de frenos o una pequeña perforación en un neumático), ayudando así a mejorar la seguridad. La telemetría es el arma perfecta que deben dominar los pilotos para poder mejorar su pilotaje en los diferentes circuitos en los que ruedan. Como decía Pedro Martínez de la Rosa, piloto probador de Vodafone Mclaren Mercedes, los datos telemétricos suele ser compañeros de cama de los pilotos. A estos datos no hay forma humana de engañarlos. Muestran la forma de conducción real a la que el piloto se somete.
Los materiales de construcción utilizados en la construcción de los vehículos de Fórmula 1 adoptan las formas de las últimas innovaciones tecnológicas. La carrocería monobloque, por ejemplo, esta hecha de resina de epoxy reforzada con fibra de carbono. Estos materiales laminados conjuntamente presentan una gran rigidez y resistencia, pero son sumamente ligeros. Los frenos de Fórmula 1 están hechos de carbono, mientras que las pinzas de freno tienen que estar hechas de una aleación de aluminio. Al frenar, los discos alcanzan temperaturas de hasta 1000º C en tan sólo un segundo. La fabricación de un solo disco en un horno al vacío puede durar hasta un mes utilizando un proceso denominado depósito químico de vapor. La adherencia o grip es uno de los factores más importantes en el diseño de cual monoplaza. Describe la capacidad del coche para pegarse al suelo y la consiguiente capacidad para aumentar la velocidad en las curvas. Una alta adherencia significa altas velocidades en las curvas. Además de la composición de los neumáticos y la superficie de la pista, el principal factor que contribuye a la adherencia es la aerodinámica, es decir, la fuerza descendente que genera el vehículo. Actualmente los neumáticos de F1 son suministrados por Bridgestone. siendo únicamente de tres tipos: secos, lluvia y mixtos. Es decir, compuestos duros, mojado y blandos. Al ser una parte esencial del conjunto, los fabricantes proporcionan nuevos compuestos de goma para casi cada gran premio, con diversos grados de dureza, dependiendo de las condiciones climáticas, las características del circuito y de los coches. En la actual normativa se obliga a calzar dos veces blandos y una vez duros.
En cuanto a los sistemas de protección, uno de los elementos más importantes es el casco, realizado en fibra de carbono, polietileno y Kevlar®, que pesa aproximadamente 1,4 kg. Al igual que el vehículo ha sido diseñado en un túnel de viento para reducir al mínimo la resistencia al avance. Los cascos se someten a estrictas pruebas de deformación y fragmentación. El cinturón de seguridad que se utiliza en automovilismo también se conoce como arnés de seis puntos y puede abrirse apretando un botón. El Kevlar es una fibra orgánica que combina la gran resistencia con el peso ligero, y la comodidad con la protección. Kevlar® es cinco veces más fuerte que el acero tratándose del mismo peso, y ofrece un funcionamiento confiable y una resistencia sólida. Al igual que los monos de automovilismo, los guantes están hechos de DuPont® Nomex®, un material ignífugo que no se derrite, no se quema, no gotea y no soporta la combustión en el aire. El Nomex® ofrece al menos doce minutos de protección contra las llamas de carburante de hasta 700ºC. Para evitar que el calor penetre durante un incendio, son muy estrechos y se cierran con una correa. El calzado que se utiliza son botas que llegan hasta el tobillo hechas de cuero suave acolchado. Tienen suelas delgadas de caucho con una buena adherencia a fin de evitar que los pies del piloto se resbalen de los pedales. El coste de la vestimenta del piloto ronda los 10.000€. Así se puede afirmar que los sistemas de protección de los coches de F1 y de los distintos elementos que protegen a los pilotos han salvado la vida del piloto finlandés Heikin Kovalainen, tras el espantoso accidente sufrido en el circuito de Montmeló, cuando disputaba el GP de España, al reventarle el neumático delantero izquierdo al tomar la famosa curva nueve. También merece que se destaque la excelente actuación del equipo sanitario del circuito que acudió a socorrer al piloto casi al instante. Saliendo reforzada la buena reputación del circuito.
Son numerosísimos los avances tecnológicos, en el campo del automovilismo de alta competición, que actualmente están integrados en los vehículos que usamos diariamente. El sistema electrónico ABS, evita que las ruedas se bloqueen en frenadas bruscas mediante sensores que reducen la presión del frenado. Actualmente no está incluido en la Fórmula 1 para fomentar la conducción a corta distancia. El control de tracción evita que las ruedas patinen, por medio de un conjunto de sensores situados en las ruedas, reduciendo la alimentación del motor, lo que permite una aceleración óptima, sobre todo desde el punto muerto y en superficies mojadas. Los alerones, utilizados en los coches, son superficies rígidas o móviles sobre los coches de carreras, que aumentan la fuerza descendente que presiona el coche hacia la pista.
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