Die Formel-1-Weltmeisterschaft (bis 1980 Automobil-Weltmeisterschaft) wird seit 1950 jährlich ausgetragen und besteht derzeit aus 23 Einzelrennen (Saison 2023), die jeweils die Bezeichnung Grand Prix im Titel führen. Bereits seit 1925 wurde eine Automobil-Weltmeisterschaft für einige Jahre ausgetragen, allerdings ohne Fahrerwertung und mit anderen technischen Regularien.
An der Weltmeisterschaft nehmen Rennställe teil, die aktuell jeweils zwei typgleiche Rennwagen und damit zwei Fahrer einsetzen müssen. In der Regel bestreiten die Fahrer eine gesamte Saison ausschließlich für ein Team. Fahrerwechsel innerhalb der Saison sind zwar möglich, finden jedoch eher selten statt – meist dann, wenn ein Stammfahrer verletzt ausfällt. Voraussetzung für die Teilnahme eines Fahrers bei einem Formel-1-Rennen ist die von der FIA vergebene Superlizenz.
Die einzelnen Rennergebnisse werden anhand eines Punktesystems gewertet, das aktuell seit 2010 für die ersten zehn platzierten Fahrer eines Rennens reguläre Punkte und seit der Wiedereinführung dessen 2019 einen Zusatzpunkt für die schnellste Rennrunde eines Fahrers, wenn er sich unter den ersten zehn Platzierten befindet, vorsieht. Seit der ersten Saison wird der Weltmeistertitel an den Fahrer vergeben, der in der Summe aller gewerteten Rennen am Saisonende die höchste Punktezahl erreicht. Zusätzlich dazu wird seit der Saison 1958 neben dem Fahrerweltmeister auch ein Team als Konstrukteursweltmeister ausgezeichnet. Diese Wertung berechnet sich durch die Addition der von den jeweiligen Fahrern eines Teams erzielten Punkte.
Fahrer- und Konstrukteursweltmeisterschaft werden parallel ermittelt, in der Vergangenheit wurden aber teilweise auch Rennen mit anderen Fahrzeugen gewertet. Zudem waren nicht immer alle Rennen mit F1-Fahrzeugen automatisch WM-Läufe. So gab es beispielsweise noch bis Anfang der 1980er-Jahre zahlreiche Rennen bei denen keine WM-Punkte, sondern lediglich Antritts- und Preisgelder vergeben wurden.
Ein Grand Prix beginnt am Freitag mit zwei freien Trainingseinheiten.
Der Samstag beginnt mit dem dritten Freien Training, das eine Stunde dauert, mindestens zwei Stunden später beginnt das Qualifying, ebenfalls von einer Stunde Dauer. Im Qualifying werden die Startplätze für das Rennen am Sonntag ausgefahren. Der Modus wurde seit der Saison 2003 bereits mehrfach geändert. Aktuell entscheidet ein dreiteiliges Ausscheidungsrennen über die Startplätze. Während und nach dem Qualifying dürfen keine technischen Veränderungen mehr vorgenommen werden. Nach dem Qualifying folgt eine Pressekonferenz, an der die drei bestplatzierten Fahrer teilnehmen müssen.
Das Rennen beginnt mit einer Einführungsrunde, zu der sich die Fahrer im Starterfeld bereits in der Reihenfolge der Qualifying-Ergebnisse aufstellen. Nach der Einführungsrunde halten die Fahrzeuge wieder in ihrer Startbox auf der Start-und-Ziel-Geraden für den stehenden Rennstart an. Die Startfreigabe erfolgt durch eine über dem Starterfeld angebrachte, aus fünf Ampeln bestehende Signalanlage. Dabei werden die fünf Rotlichter nacheinander aktiviert. Nach dem Erlöschen aller fünf Lichter ist der Start freigegeben.
Während des Rennens können die Fahrer seit 2010 nicht mehr nachtanken; nur für Reifenwechsel und kleine Reparaturarbeiten werden Boxenstopps eingelegt. Dabei kann die Wahl des richtigen Zeitpunktes entscheidend für den Erfolg des Fahrers sein, da sowohl der Zustand der Reifen als auch das durch die Benzinmenge beeinflusste Gewicht des Fahrzeugs großen Einfluss auf die möglichen Rundenzeiten haben. Bei Regenrennen ist außerdem zu planen, wann auf welchen Reifentyp gewechselt wird.
In Gefahrensituationen, zum Beispiel bei sehr starkem Regen oder wenn nach einem Unfall ein defektes Fahrzeug bzw. Teile davon die übrigen Rennfahrer gefährden können, entscheidet die Rennleitung über eine Safety-Car-Phase. Dabei setzt sich das Safety Car vor das führende Fahrzeug und regelt damit das Tempo auf eine sichere Geschwindigkeit herunter. Während der Safety-Car-Phase darf nicht überholt werden. Die hier gefahrenen Runden werden genauso wie andere Rennrunden gewertet, d. h. führt ein Rennen über 50 Runden und werden dabei fünf Runden im Safety Car abgehalten, so können lediglich 45 Runden in Renngeschwindigkeit gefahren werden. Wenn ein Rennen nach zwei Stunden noch nicht beendet ist, folgt ein Rennabbruch. Sollte jedoch im Laufe der zwei Stunden das Rennen durch eine Rote Flagge unterbrochen werden, steigt das Limit auf drei Stunden. Wenn 75 Prozent oder mehr des Rennens absolviert wurden, wird die volle Punktzahl vergeben, wenn der Führende mindestens zwei Runden absolviert hat, wird die halbe Punktzahl vergeben. Legt er weniger als zwei Runden zurück, geht das Rennen nicht in die Wertung ein. Ein Rennabbruch kann auch wegen zu starken Regens erfolgen.
Die beiden erfolgreichsten Fahrer in der Geschichte der Formel 1 sind Michael Schumacher und Lewis Hamilton. Beide konnten siebenmal die Fahrer-Weltmeisterschaft gewinnen. Schumacher errang bei insgesamt 307 Starts 91 Rennsiege, Hamilton bei 332 Starts 103 Rennsiege.
Insgesamt traten in der Formel 1 mehr als 300 verschiedene Rennställe bei offiziellen WM-Rennen an. Seit 1981 muss der Rennstall auch der Konstrukteur sein. Vorher wurden von den teilnehmenden Teams auch Fahrzeuge anderer Konstrukteure genutzt.
Neben einigen Rennställen mit nur wenigen Starts starteten 15 Rennställe bei mindestens 250 Rennen: Ferrari, McLaren, Williams, Lotus, Tyrrell, Brabham, Minardi, Ligier, Arrows, Renault, Benetton, Jordan, Red Bull, Mercedes und Sauber.
14 Rennställen gelang es bisher die Konstrukteurswertung für sich zu entscheiden. Hinzu kommt Matra als Konstrukteur im Jahr 1969, wobei Matra jedoch nicht mit dem Werksteam den Titel holte, sondern mit dem damaligen Kundenteam Tyrrell, das die Konstruktion von Matra nutzte.
Ferrari ist mit 16 gewonnenen Titeln in der Konstrukteursweltmeisterschaft das bisher erfolgreichste Formel-1-Team. Auch in der Zeit bis 1957, als noch kein Konstrukteurstitel vergeben wurde, war Ferrari sehr erfolgreich. Williams konnte sich in den 1980er- und 1990er-Jahren seine bisher insgesamt neun WM-Titel erfahren. McLaren erreichte bisher acht Konstrukteurstitel; sieben Titel wurden von Lotus gewonnen. Das vergleichsweise junge Team Red Bull Racing holte bislang sechs Konstrukteursweltmeisterschaften. Mercedes konnte zwischen 2014 und 2021 achtmal in Folge die Konstrukteursweltmeisterschaft gewinnen, was einen Rekord darstellt.
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